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增塑聚烯组合物

阅读:544发布:2021-09-01

专利汇可以提供增塑聚烯组合物专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及组合物,其包含:a)1-98wt%的熔点为100℃或更高的第一丙烯 聚合物 ,b)5-98wt%的 熔化 热为70J/g或更低且立构规整度指数为75%或更高的第二丙烯聚合物,和c)0.5-75wt%的 粘度 指数为120或更高的非官能化 增塑剂 (“NFP”),基于该第一聚合物、第二聚合物和NFP的重量;以及由其得到的制品。,下面是增塑聚烯组合物专利的具体信息内容。

1.组合物,其包含:a)1-98wt%的熔点为100℃或更高的第一丙烯聚合物;b)5-98wt%的熔化热为70J/g或更低且立构规整度指数为75%或更高的第二丙烯聚合物;和c)0.5-75wt%的粘度指数为120或更高,优选130或更高的非官能化增塑剂(“NFP”),基于该第一聚合物、第二聚合物和NFP的重量。
2. 权利要求1的组合物,其中该NFP具有200。C或更高,优选210t:或 更高的闪点。
3. 权利要求1或2的组合物,其中该NFP在100。C下具有10cSt或更高, 优选在100。C下具有35cSt或更高的运动粘度。
4. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP具有-l(TC或更 低,优选-2(TC或更低,优选-25'C或更低的倾点
5. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP在25 °C下具有 30, OOOcSt或更低的运动粘度。
6. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP具有40'C或更 低的馏程。
7. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP具有115-500X: 的终沸点。
8. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP具有 100-20, 000g/mol的Mn。
9. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP在20X:下具有 小于3. O的介电常数
10. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP在25 °C下具有 0. 5-20cSt的运动粘度。
11. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该NFP具有0°C或更 低的Tg。
12. 根据前述权利要求中任 一 项的组合物,其中该非官能化增塑剂 具有O. 85或更低的比重。
13. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该非官能化增塑剂 包括在100。C下运动粘度为10cSt或更高的C5-d4烯的低聚物。
14. 根据权利要求1-12中任一项的组合物,其中该非官能化增塑剂 包括数为40-200的癸烯的低聚物。
15. 根据权利要求1 -12中任一项的组合物,其中该非官能化增塑剂 包括碳数为200-1500的癸烯的低聚物。
16. 根据权利要求1-12中任一项的组合物,其中该非官能化增塑剂 包括l-戊烯、l-己烯、l-庚烯、l-辛烯、l-壬烯、1-癸烯、1-十一碳烯 和/或1-十二碳烯的低聚物。
17. 段落1-12中任一项的组合物,其中该非官能化增塑剂包括饱和 平为9 0%或更高且硫含量为0. 0 3%或更低的矿物油。
18. 根据权利要求1-12中任一项的组合物,其中该非官能化增塑剂 包括含6-50个碳原子的支化链烷烃和正链烷烃的混合物且支化链烷烃 与正链烷烃的比例为O. 5: 1-9: 1,优选地,其中该混合物包含大于50wty。 的单甲基物质。
19. 权利要求18的组合物,其中该增塑剂包括含10-16个碳原子的支 化链烷烃和正链烷烃的混合物且支化链烷烃与正链烷烃的比例为 1: l-4: 1。
20. 根据权利要求1-12、 18或19中任一项的组合物,其中该非官能 化增塑剂包括线性或支化链烷烃组合物,该组合物具有500-20, OOO的数 均分子量,具有小于10%的含4个或更多个碳的侧链,和具有以15wt?4或 更高的量存在的至少1或2个碳的支链,并且其中该NFP包括小于2wt。/4的 环状链烷烃。
21. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该非官能化增塑剂 以O. 5-35wt%,优选l-15wt。/。的量存在。
22. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中基于该组合物的重 量,该组合物包含小于O. lwt。/。的弹性体。
23. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第 一聚合物包括 全同立构聚丙烯。
24. 根据权利要求l-22中任一项的组合物,其中该第一丙烯聚合物 包括间同立构聚丙烯。
25. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该笫 一 丙烯聚合物 具有130'C或更高,优选14(TC或更高,优选150'C或更高的熔点,
26. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第 一 丙烯聚合物 具有IOO, 00Og/mol或更高,或者200, 00Og/mol或更高的重均分子量。
27. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第一丙烯聚合物 具有O. 1-200dg/min或更高的熔体流动速率。
28.根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第 一 丙烯聚合物 具有35%或更高的结晶度%。
29. 根据前述权利要求中任一项的具有1. 5-5的Mw/Mn的组合物。
30. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 具有l-60J/g,优选3-50J/g,优选3-30J/g,优选5-25J/g的熔化热。
31. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 具有80。/。或更高,优选85%或更高,优选90%或更高的立构规整度指数。
32. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 是丙烯和5-25wt^乙烯的共聚物。
33. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 具有25dg/min或更低的MFR和/或30, 000-1, 000, 000g/mol的Mw。
34. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 具有0-90。C的熔点(笫二次熔融)。
35. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 具有2-40%的结晶度。
36. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 具有IOO MPa-2300 MPa的1%正割挠曲模量。
37. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 具有O. 3-500dg/min的熔体流动速率。
38.根据前述权利要求中任一 项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 包括丙烯和O. 5-30wt。/。的一种或多种共聚单体的共聚物,该共聚单体选 自乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、壬烯、癸烯、十二碳烯、4-甲基-戊烯-l、 3-甲基戊烯-l、 5-乙基-l-壬烯和3,5,5-三曱基-己烯-l。
39. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第二丙烯聚合物 包含丙烯,0-5wt。/。的二烯和2wt。/广25wty。的乙烯,以该聚合物的总重量计; 并且具有窄组成分布;25-120"C的熔点(Tm) ; 50J/g-3J/g的熔化热; 1.5-5的Mw/Mn;以及小于20dg/min的熔融指数(MI )。
40. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该笫二丙烯聚合物 具有小于50的肖氏D硬度。
41. 根据前述权利要求中任一项的組合物,其中该组合物具有大于1 MPa的拉伸强度。
42. 根据前述权利要求中任一项的组合物,还包含乙烯均聚物或共 聚物,该均聚物或共聚物具有60%或更高(优选90%或更高)的组成分布 宽度指数和O. 86-0. 925g/cc的密度
43. 根据前述权利要求中任一项的组合物,其中该第 一 丙烯聚合物 是抗沖共聚物。
44. 包含根据前述权利要求中任一项的组合物的制品。
45. 权利要求44的制品,其中该制品是模制品、挤出制品、薄膜纤维、人造短纤维或非织造织物。
46. 权利要求44或45的制品,其中该非官能化增塑剂具有:a) 200 。C或更高的闪点和b)在10(TC下35cSt或更高的运动粘度,或者-25匸或 更低的倾点。
47. 权利要求44或45的制品,其中该非官能化增塑剂包含C2。-C簡链 烷烃,该C2。-C,链烷烃具有在100X:下10cSt或更高的运动粘度和120或 更高的粘度指数并且其中该第二丙烯聚合物具有小于50的肖氏D硬度和 小于50J/g的熔化热,并且该组合物具有大于l MPa的拉伸强度。
48. 权利要求44或45的制品,其中该非官能化增塑剂包括C「(^烯经 的低聚物,该低聚物具有在100'C下10cSt或更高的运动粘度和120的粘 度指数。
49. 权利要求44或45的制品,其中该非官能化增塑剂包括癸烯的低 聚物,该低聚物具有560-2, 800g/mol的数均分子量。
50.权利要求44或45的制品,其中该非官能化增塑剂包括癸烯的低 聚物,该低聚物具有2, 800-21, 00Og/mol的数均分子量。
51. 权利要求44或45的制品,其中该非官能化增塑剂包括l-戊烯、 l-己烯、1-庚烯、1-辛烯、l-壬烯、l-癸烯、l-十一碳烯和/或l-十二 碳烯的低聚物。
52. 权利要求44-5i的制品,其中该非官能化增塑剂具有在ioor;下10cSt或更高的运动粘度和/或130或更高的VI。
53. 权利要求44-52中任一项的制品,其中当在烘箱中在70X:下储存 312小时时,该制品的重量减少小于1°/0。
54. 权利要求44-5 3中任一项的制品,其中该非官能化增塑剂具有上限 温度和下限温度间的差值为20°C或更小的馏程;和/或该非官能化增塑剂 具有大于110'C的初沸点;和/或该非官能化增塑剂具有-30匸或更低的倾 点;和/或其中该非官能化增塑剂具有在20匸下小于3. O的介电常数。
55. 权利要求44-54中任一项的制品,其中该第二丙烯聚合物包含 97-75wt。/。的丙烯,3-25wt。/。的乙烯,并且具有50J/g或更低的熔化热和80M 或更高的三单元组立构规整度;并且其中该增塑剂具有200"C或更高的 闪点和在100'C下40cSt或更高的运动粘度,或-3(TC或更低的倾点。
56. 权利要求44-55中任一项的制品,其中该第二丙烯聚合物具有 5, 000-5, 000, OOO的重均分子量,5, 000-3, 000, OOO的数均分子量, 10, 000-5, 000, OOO的Z均分子量。
57. 权利要求44-56中任一项的制品,其中该第二丙烯聚合物具有约 0. 25%-约15%的聚丙烯结晶度。
58. 权利要求44-57中任一项的制品,其中该第二丙烯聚合物具有由 在己烷中的热分级测定的分子间组成分布满足85wt。/。或更多的半无定形 聚合物离析成一个或两个相邻的可溶性级分,而该半无定形聚合物的其 余部分在紧接其前或其后的级分中;其中这些级分中的每一个具有相对 于共聚物的平均共聚单体含量wt。/。而言差值不大于20wt。/。的共聚单体含 量wt。/。;其中在各阶段之间在约8。C的温度增加下获得所述级分。
59. 权利要求44-58中任一项的制品,其中该第二丙烯聚合物具有O. 1% 至小于35%的结晶度;和/或该第二丙烯聚合物具有90t:或更低的熔点。
60. 权利要求44-59中任一项的制品,其中第二丙烯聚合物以该聚合 物的总重量计包含丙烯,0-5wt。/。的二烯,和2wt。/。-25wt。/。的乙烯并且具有 窄组成分布;25°C-12(TC的熔点(Tm) ; 50J/g-3J/g的熔化热;1.5-5 的Mw/Mn和小于20dg/min的熔融指数(MI)。
61. 权利要求44-60中任一项的制品,其中基于该聚合物和非官能化 增塑剂的重量,非官能化增塑剂以O. 5-35wt%,优选l-15wt。/。的量存在。
62. 权利要求44-61中任一项的制品,其中基本上不存在邻苯二甲酸 酯,己二酸酯,偏苯三酸酯和聚酯。
63. 权利要求44-62中任一项的制品,其中该第二丙烯聚合物的维卡 软化点大于45。C和/或该第二丙烯聚合物的肖氏A硬度大于45。
64. 权利要求44-63中任一项的制品,其中该制品的永久变形小于65%。
65. 权利要求44-64中任一项的制品,其中该制品选自:炊具、储具、 家具、汽车部件、船部件、玩具、运动装、医疗器材、医疗器材、消毒 容器、软管、管道、运动装备、电线护套、电缆护套、緩沖器、护栅、 装饰部件、仪表盘、仪表板、外部件、发动机罩部件、阻流板、挡 板、毂盖、反射镜外罩、丰身板、保护性侧面模制品、板条箱、容器、 包装物、实验室器具、办公室地板毡、仪器试样夹、采样窗口;用于血 液或溶液的储存和IV输注的液体储存器、袋子、小包、瓶子;任何医疗 器材或药物的包装材料,包括单位剂量容器、泡罩包装、泡沫包装;粘 合剂、底、垫片、风箱、弹纤维和密封剂
66. 制品的制造方法,包括对权利要求1 -43中任一项的组合物进行 以下一种或多种处理:注塑、压塑、压铸、浇铸、挤出、热成型、吹塑、 滚塑或它们的组合。

说明书全文

增塑聚烯组合物

发明领域

本发明涉及显示机械、光学和弹性性能的良好平衡的软质聚烯烃 组合物。更具体地说,本发明涉及包含高熔点丙烯均聚物或共聚物, 低结晶度丙烯均聚物或共聚物以及非官能化增塑剂的半结晶聚丙烯组

合物;和由此类组合物制成的制品。 发明背景

聚烯烃可用于许多日常用品。对于许多这些应用,包括薄膜和纤 维,柔韧性和柔软度以及相结合的在高终端使用温度下的性能保持 ("耐热性")是合乎需要的属性。半结晶聚烯烃用于这样的应用, 原因在于它们是热塑性,这意味着结晶性质(不交联)允许它们形成 有用的制品;此类材料可以形成便于处理的粒料并且使用标准塑料工 业设备如挤出机进行加工。这与聚烯烃热固性材料,如乙烯-丙烯-二 烯(EPDM)弹性体(还称作EPDM橡胶)相反,该聚烯烃热固性材料具 有极低至没有结晶性并且具有非常高的分子量,并且为了形成有用的 制品必须是高度交联的;这样的材料不能造粒并且使用标准橡胶工业 设备如开炼机进行加工。

通常,选择丙烯型半结晶聚烯烃,因为它们较高的熔化温度。然 而,此类聚烯烃,尤其是富丙烯的聚烯烃的一个缺陷是它们的高硬度 和刚性,这使得它们不适合用于要求软触感的应用。富丙烯聚烯烃的 另一个缺陷是它们较高的玻璃化转变温度,这对韧性、尤其是低温韧 性和耐沖击性有害,其通常对涉及通过模塑或挤出技术制造的部件的 应用是重要的。

使半结晶聚丙烯更软和更韧的一种方式曾是在更软的聚合物如弹 性体和塑性体中共混。然而,这导致模糊的光学性能。此外,这些组合物,虽然显示软触感,但不显示任何弹性性能如在高应变之后的良 好压缩形变和弹性回复。这一特性使得这些聚烯烃不能用于其中要求 柔软度和弹性以及良好耐热性的多种应用。改进半结晶聚丙烯的柔軔 性、柔软度、韧性和/或弹性的另一个常用方法是通过添加共聚单体降 低聚合物结晶性。然而,这导致降低的熔点,并因此导致较低的耐热 性和有可能差的粒料质量。通常合乎需要的是,聚烯烃显示良好的粒 料形成和粒料稳定特性以使该聚烯烃容易用于加工操作。

半结晶聚烯烃的许多应用受益于在宽的温度范围内具有有用的性

能;因此,需要提供可以维持合乎需要的特性如高维卡软化温度,同 时维持或改进柔软度和弹性的聚烯烃。具体来说,有利的是提供具有 改进柔软度、韧性、弹性和透明性而不牺牲它的其它所需性能的丙烯 型聚合物组合物。具体来说,需要的是显示优异的柔软度、韧性和/ 或弹性,而不牺牲耐热性、透明性和/或粒料质量的组合物。根据本发 明的改性半结晶聚烯烃满足这些需要。

低的熔体粘度(高的熔体流动速率)对几乎所有的聚烯烃制造过 程是有利的,原因在于这降低了循环时间或允许更低的温度和/或能量 需要。获得低熔体粘度的传统方法是降低树脂的分子量和增宽树脂的 分子量分布。然而,由于低分子量聚合物的存在,这两种方法可对聚 烯烃制品的最终物理性能具有不利影响。因此,进一步需要的是改进 上述物理性能同时降低熔体粘度的方法。此外,在制造环境中还有利 的是,连续地改变这些参数以配合变化的需要,而不是在聚烯烃的离 散等级间选择和/或共混不同的聚烯烃(这需要较强的专业知识和注意 以适当地控制共混物的形态和最终性能)。根据本发明的改性半结 晶聚烯烃组合物满足了这些需要。

将低分子量无定形物质添加到半结晶聚烯烃中是试图解决上述需 要的一种方法。涉及此种目的的一些专利公开物是US 3201364、 US 3415925、 US 4073782、 US 4110185、 US 4132698、 US 4210570、 US 4325850、 US 4960820、 US 4774277、 US 5869555、 US 6465109、 EP 0448259、 FR 2094870和JP 09208761。这些公开物涉及与诸如矿物油 之类的材料共混的半结晶聚烯烃,所述矿物油通常包含相当大的不饱 和物、芳族基团、环烷基团和/或其它官能团浓度。在具有极低至没有 结晶性和具有非常高分子量的聚烯烃弹性体中添加矿物油也是熟知

的;例如参见,RUBBER TECHNOLOGY HANDBOOK, Werner Hoffman( HanSer New York, 1989 ),第294-305页。

矿物油的添加倾向于改进半结晶聚烯烃的柔韧性,这样将此类化 合物等同于在普通认可定义下的"增塑剂";即改进塑料或弹性体的 柔韧性、可加工性或扩张性的物质。矿物油还作为填充油或加工油, 以及用于其它目的而添加到聚烯烃中。然而,使用这些添加剂化合物 通常不能使光学性能(例如,颜色和/或透明性)或聚烯烃的低气味等 得到保持。聚烯烃的熔点通常也不能得到保持,这降低了组合物的软 化点和上限使用温度。此外,此类添加剂化合物通常具有高的倾点(大

于-2(tc,或甚至大于-iox:),这很少或不能达到聚烯烃的低温度性

能或冲击韧性方面的改进,尤其是当没有降低玻璃化转变温度时。

矿物油的添加通常转化成聚烯烃组合物的降低的熔体粘度和改进 的可加工性。令人遗憾地,这通常导致其它问题。例如,所有或一些 添加剂可迁移到表面上并以不可接受的高速率蒸发,这导致性能随着 时间恶化。如果闪点足够低(例如,小于20(TC),则该化合物可以引 起冒烟并且在熔融加工过程中消失于大气中。它还可以从聚烯烃中浸 出而损害食品、服装和其它与由该聚烯烃组合物制成的最终制品接触 的制品。它还可以导致遇到最终制品的粘性或其它表面性质的问题。 需要的是赋予优良低温性能同时还显示低的起霜白化、迁移、浸出和/ 或蒸发行为的化合物。

典型的添加剂化合物的另 一个缺点是它们通常由于饱和度和 /或杂原子而包含高(大于5wt。/。)官能度,这倾向于使得它们呈反应性、 热不稳定和/或与聚烯烃不相容等。特别地,矿物油由数千种不同的化 合物构成,其中许多由于分子量或化学组成而不希望用于聚烯烃。在 中至高的温度下,这些化合物可以挥发和化,即使添加氧化抑制剂 仍如此。它们还可以导致在熔融加工和制造步骤过程中的问题,包括

分子量的降低、交联或变色。它们还可能产生不希望的气味。

常用的添加剂化合物如矿物油的这些属性限制了最终聚烯烃组合 物的性能,并因此限制了其在许多应用中的有用性。结果,对于用作 半结晶聚烯烃的改性剂而言它们不是高度合乎需要的。不遇到这些缺 陷的改性剂是需要的。具体来说,需要的是这样一种改性剂,它允许 配制具有改进的柔软度、柔韧性(较低的挠曲模量)和冲击韧性(尤

其在低温下(小于oic )的冲击韧性)的半结晶聚烯烃组合物,该组合

物同时不显著地降低耐热性并具有最小的低分子量物质向制品表面的 迁移。理想地,所述改性剂具有低的倾点,同时仍具有足够的分子量 以避免不可接受的渗出和提取。它还应该不导致光学性能、颜色、气 味、热稳定性、氧化稳定性等的恶化。优选地,改性聚烯烃组合物的 玻璃化转变温度低于未改性的聚烯烃的玻璃化转变温度。根据本发明 的改性剂和改性的半结晶聚烯烃组合物满足这些需要。

尤其合乎需要的是通过添加简单的非反应性的化合物如链烷烃液 体将半结晶富丙烯的聚烯烃改性。然而,已经教导添加脂族或链烷烃

化合物损害聚烯烃的性能,并因此是不推荐的;参见,例如CHEMICAL ADDITIVES FOR PLASTICS INDUSTRY ( 1987, Radian Corp. , Noyes Data Corporation, NJ),第107-116页。其它有价值的背景参考文献包括美 国6639020和ADDITIVES FOR PUSTICS, J. Stepek, H. Daoust ( Springer Verlag,New York, 1983 ),第6-69页。

用于非粘合剂应用的与链烷烃液体增塑剂相结合的半结晶丙烯型

聚烯烃的实例包括以下那些。然而,这些公开的組合物都不具备良好 的耐热性、柔软度、韧性和/或弹性的平衡;更具体地说,都不具有由

压缩形变或拉伸形变测量的弹性。

US4536537公开了聚丙烯组合物,其包含密度为O. 912-0. 935g/cm3 的LLDPE或在100下/38。C下运动粘度为约2cSt-约6cSt的聚丁烯和聚-ot-烯经液体;据报道具有粘度大于约2cSt的那些"不起作用"(第3 栏笫12行)。

W0 98/44041公开了用于片状结构(尤其是地板覆盖材料)的共混

组合物,其包含无氯聚烯烃和在100t:下运动粘度为约4cSt-约8cSt的 聚-a-烯烃低聚物。

WO 2002/18487和WO 2003/48252公开了聚丙烯组合物,其包含 10-30wt。/。的硫化或未硫化的聚烯烃弹性体,尤其是EPDM或苯乙烯-乙烯 -丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物,和运动粘度在100r下为约4cSt-约8cS t的聚-a -烯烃低聚物。

US 4645791、 JP 07292167、 EP 0315363和WO 2002/31044都/〉开 了在EPDM组合物中的聚-a -烯烃型材料。

JP 56095938公开了包含与聚烯烃颗粒混合的烯烃低聚物增塑剂 的聚丙烯组合物。

WO 2004/14998公开了包含各种非官能化增塑剂的丙烯型聚合物 组合物。

其它有价值的参考文献包括:GB 1329915 、 JP 01282280 、 JP 69029554、 WO 2001/18109、 EP 0300689、 EP 1028145。

某些矿物油已经由美国石油学会(API )根据它们包含的饱和物和 硫的量以及它们的粘度指数分类为I、 n或ni组烃基本原料。I组基本 原料是溶剂精炼的矿物油,它们含有最高平的不饱和物和硫,并且 具有低的粘度指数;它们倾向于限定了润滑剂性能的最低等级(bo 11 om tier)。它们生产成本最低,并且目前占"常规"基本原料的大部分, 11和111组基本原料是比I组基本原料更加高度精制的(例如通过加氢 处理),并且通常在润滑剂应用中表现得更好。II和III组基本原料比

i组基本原料含有更少的不饱和物和硫,同时in组基本原料比n组基

本原料具有更高的粘度指数。其它的API基本原料类别(即IV和V组) 也用于基本原料工业中。Rudnick和Shubkin在SYNTHETIC LUBRICANTS AND HIGH-PERFORMANCE FUNCTIONAL FLUIDS,第二版(Marcel Dekker,New York, 1999 )中描述了通常如下所示的5个基本原料组:

I组-使用芳族化合物的溶剂萃取、溶剂脱蜡、加氢精制以降低硫 含量来精制的矿物油,生产的矿物油的硫含量高于O. 03wt%,饱和物含 量60 - 80wt。/。,粘度指数(VI)约90;

II组-采用常规芳族化合物的溶剂萃取、溶剂脱蜡和更严格的加

氢精制的温和加氢裂化的矿物油,将硫含量降低至低于或等于O. 03wt% 以及从一些烯属和芳族化合物中除去了双键,饱和物含量高于95-98wt%,且VI是约80 - 120;

III组-严格加氢处理的矿物油,其中一些油的饱和物含量几乎为 100%,硫含量低于或等于O. 03wt% (优选O. 001 - 0. 01wt%),和VI超 过120;

IV组-"聚oc-烯烃",它们是由具有6个或更多个碳原子的线性 a-烯烃的催化低聚所制备的烃液体;然而在实践中,该组通常被认为 是通过具有4个或更多个碳的a-烯烃的低聚所生产的合成基本原料流 体;和

v组-酯,聚醚,聚亚烷基二醇,并且包括没有在i、 n、 in和iv 组中包含的所有其它基本原料。

将矿物油添加到聚烯烃中以改进性能的先前的尝试大部分涉及添

加I组和II组矿物油。即使在矿物油没有通过API组类别确定的情况下,

如所谓的"加工油,,、"工业用白油"、"食品级油,,等的情况下,

这些矿物油仍容易地仅基于VI分成两种类型:VI小于120的那些(与I 组和II组矿物油相似),和VI为120或更大的那些。本发明的某些方面 理想地涉及VI为120或更大的物质,其排除了 I组和II组矿物油以及任 何其它的VI < 120的矿物油。

发明概述

本发明涉及包含一种或多种高熔点丙烯聚合物、 一种或多种低结 晶性丙烯聚合物和一种或多种非官能化增塑剂(NFP)的组合物。具体 来说,本发明涉及包含以下组分的组合物:1 ) l-98wt。/。的熔点为100 。C或更高的第一丙烯聚合物,2)5-98wt^的具有70J/g或更低的熔化热 和75%或更高的立构规整度指数的第二丙烯聚合物,和3) 0. 5-75wt% 的具有120或更高的粘度指数的非官能化增塑剂("NFP"),基于该 笫一聚合物、第二聚合物和NFP的重量。

具体来说,本发明涉及包含以下物质的组合物:1)具有大于1001C 的熔点的第一丙烯聚合物(通过以下DSC方法测量);2)具有70J/g或更 低的熔化热(通过以下DSC方法测量)和75%或更高的立构规整度指数(通 过以下方法测量)的第二丙烯聚合物;和3)非官能化增塑剂,优选具 有120或更高的粘度指数(VI)(通过ASTM D 2270测量)。或者,所述 NFP具有O. 85或更低的比重(通过ASTM D 4052 15. 6/15. 6T测量)和-20 。C或更低的倾点(通过ASTM D 97测量)。或者,所述NFP具有200。C或更 高的闪点(通过ASTMD 92测量)和-10匸或更低的倾点以及120或更高的 粘度指数。或者,所述NFP具有200'C或更高的闪点和-2(TC或更低的倾点。 或者,所述NFP具有20(TC或更高的闪点和100r:下35cSt或更高的运动粘 度(通过ASTM 445测量)。本发明进一步涉及由这些组合物制成的具有 耐热性、柔软度、韧性和/或弹性的改进平衡的制品。

本发明进一步涉及上述组合物,其中所述NFP包含由C广C2。烯烃制 成的聚ct-烯烃低聚物。它还涉及上述组合物,其中所述NFP包括具有 很少至没有硫或不饱和物含量的C2。-ds。。线性和/或支化链烷烃。它还 涉及上述组合物,其中所述NFP包括通过气体-至-液体工艺制备的线性 和/或支化链烷烃。

定义

对于本发明和所附权利要求书来说,当提到聚合物或低聚物包括烯 烃时,存在于该聚合物或低聚物中的烯烃分别是烯烃的聚合或低聚形 式。同样,术语聚合物的使用意欲包括均聚物和共聚物,其中共聚物包 括具有2种或更多种化学上不同的单体的任何聚合物。术语共聚物还包 括具有2种或更多种化学上不同的单体类型的互聚物和嵌段共聚物。对于本发明和所附权利要求书来说,术语聚丙烯、丙烯聚合物和丙烯 型聚合物都指包含至少50mo1。/。(优选至少60mo1。/。,更优选至少70mo1。/。,更 优选至少80mo1。/。,更优选至少90moiy。,甚至更优选至少95moP/。或100moP/0) 的丙烯单元;并具有小于40mol。/。的乙烯单元的聚合物。因此,在此所定义 的丙烯聚合物不可以是如下所定义的EP橡胶。另外,丙烯型塑性体定义为

具有小于50的肖氏D現变和小于60J/g的熔化热的丙烯聚合物。本文所使用 的术语聚丙烯组合物是指包含至少 一种聚丙烯组分的共混物。

对于本发明和所附权利要求书来说,EP橡胶定义为乙烯和丙烯以 及非必要的二烯单体的共聚物,其中乙烯含量为35-80wt。/。, 二烯含量 为0-15w",其余部分是丙烯;并且其中该共聚物具有15-100的尼粘 度ML (1+4) 5) 125*C (根据ASTM D1646测量)。

对于本发明和所附权利要求书来说,低聚物定义为具有使用下面 试验方法部分中在流体性能下规定的方法测量的IO, 00Og/mol或更低 的数均分子量(Mn)。

对于本发明和所附权利要求书来说,I、 II和III组基本原料定义 为具有下列性能的矿物油:

table see original document page 15

饱和物含量、硫含量和粘度指数分别遵循ASTMD2007、 ASTMD2622 和ASTM D2270测量。

对于本发明和所附权利要求书来说,IV组基本原料定义为聚a-烯烃,其是通过含5个或更多个碳原子,优选6个或更多个碳原子,优 选8个或更多个碳原子的线性a-烯烃的催化聚合所制备的烃液体。聚 oc-烯经可以通过任何立构规整度,包括全同立构规整度或间同立构规 整度来表征,和/或可以是无规立构的。在另一个实施方案中,聚a-烯烃具有由"C-NMR测量的多于50y。,优选多于60°/。的内消旋二分体。在 另一个实施方案中,聚oc-烯烃具有由"C-NMR测量的多于50。/。,优选多 于60%的外消旋二分体。

对于本发明和所附权利要求书来说,术语链烷烃包括全部异构体如 正构链烷烃(正链烷烃)、支化链烷烃、异链烷烃、环链烷烃,并且可 以包括环脂族物质,和它们的共混物,并且可以通过本领域中已知的方

法合成得到,或用满足为本文描述的所需改性剂描述的要求的方法从精 炼原油获得。术语异链烷烃是指链烷烃链具有沿着每个链烷烃链的至少 一部分分支的d-ds (更通常d-d。)烷基,并且可以包括具有支化侧链作 为少量组分的环链烷烃。更具体地说,异链烷烃是饱和脂族烃,其分子 具有至少一个与至少三个其它碳原子键接的碳原子或至少一个侧链(即,

具有一个或多个叔或季碳原子的分子);通常将存在每种碳数的各种异 构体(即,结构异构体)。异链烷烃还可以包括具有支化侧链的环链烷

烃,通常作为该异链烷烃的少量组分存在。具有多个烷基分支的异链烷 烃可以包括那些分支的区域和立体布局的任意组合。

对于本发明和所附权利要求书来说,术语矿物油包括任何石油型油;

衍生自已经经历精炼步骤(如蒸馏、溶剂加工、加氢处理和/或脱蜡)以 获得最终油料的石油原油。这还包括经由严格加工处理的经过彻底纯化 和/或改性的石油型油。它排除合成油,后者已通过使用催化剂和/或热 将单体单元结合来制备。在聚合物加工技术中,矿物油通常称作加工油。

在聚合物中用作加工油的一些可商购的矿物油的特性列于下表中。 矿物油的市售实例

等级 KV@ VI 倾点,比重 闪点,APHA 100。" 色度 _ cSt °C °C

Drakeol 341 9 99

Paralux讀R2 4 99

Paralux 2401R2 6 101

Paralux 6001R2 12 102

Sunparl203 6 106

Sunpar 1503 11 97

S皿par22803 31 95

Plastol 135 4 104

Plastol5374 11 97

Plastol 2105 4 30 110

Flexon8434 5 91

Flexon8654 11 93

Flexon8154 32 101

Shellflex2105 4 95

Shellflex3305 9 95

Shellflex 810 5 33 95

254 10

212 25

234 45

274 45

228 >200

245 >300

305 > 300

210 10

240 10

270 10

218 >250

252 >250

310 >300

216 >200

256 >250

324 > 300

2931219505995056

746778968867Q1679

o- o- o- o- o. o. o- o- o- o- .GS o- o- o. o- o.

2721599935239809

11121- - - -11- -11-

- i i i i ii II

1从Penreco商购。

2从ChevronTexaco商购。

3从Simoco商购。

4从ExxonMobil商购。

5从Shell商购。

对于本发明和所附权利要求书来说,当涉及熔点或结晶点且存在 熔融或结晶温度范围时,该熔点或结晶点定义为得自如下面在试验方 法下描述的差示扫描量热法(DSC)轨迹的峰熔融或结晶温度,并且除 非另有指出,当存在多于一个熔融或结晶峰时,它是指在主熔融峰和 次熔融峰之中最大峰的峰熔融或结晶温度,与在最高温度下产生的峰 相反,从而反映对材料量热响应的最大贡献。

发明详述

本发明涉及包含一种或多种高熔点丙烯聚合物(HMPP)、 一种或 多种低结晶性丙烯聚合物(丙烯型塑性体)和一种或多种非官能化增 塑剂(NFP )的聚丙烯组合物。它进一步涉及由此类组合物制成的制品, 包括模塑、浇铸和挤出制品,以及薄膜和纤维,这些制品具有耐热性、 柔软度、韧性和/或弹性的改进平衡。

组合物

丙烯聚合物(例如HMPP和丙烯型塑性体两者)优选在一个实施方 案中以40 - 99. 9wt。/。的量,在另一个实施方案中以50 - 99wt。/。的量,在 又一个实施方案中以60 - 98wt。/。的量,在又一个实施方案中以70-97wt。/。的量,在又一个实施方案中以80 - 97wt。/。的量,和在又一个实施 方案中以90 - 98wt。/。的量存在于本发明的组合物中,其中合乎需要的范

围可以是这里所述的任何上限Wt。/。与任何下限Wty。的任意组合,并且Wtn/0

基于该组合物的NFP和总聚合物含量的重量。

在另一个实施方案中, 一种或多种HMPP可以以至多50wt。/。的量存 在,或在另一个实施方案中以l一Owt。/。,或在另一个实施方案中以 2-30wt%,或在另一个实施方案中以3-20wt%,或在另一个实施方案中 以5-10wt%,或在另一个实施方案中以25wt。/。或更低,或在另一个实施 方案中以15wt。/。或更低,或在另一个实施方案中以5wU或更低的量存 在,其中合乎需要的范围可以是这里所述的任何上限wt。/。与任何下限 wt。/。的任意组合,并且wt。/。基于该组合物的NFP和总聚合物含量的重量。 在另一个实施方案中,本发明的共混物包含60-99wt9/。,优选60-90w1^, 优选60-85wt0/。,优选60-75wt。/。的一种或多种HMPP,基于NFP、 HMPP和 丙烯型塑性体的重量。

在另一个实施方案中, 一种或多种低结晶性丙烯聚合物(丙烯型 塑性体)以50-99. 9wt%,或者60-99wt0/。,或者70-98wt。/。,或者80-97wt%, 或者90-96wt。/。的量存在,NFP和任何其它聚合物以50-0. lwt%,或者 40-lwt%,或者30-2wt0/。,或者20-3w"/。,或者10-4wt。/。的量存在,其中 合乎需要的范围可以是这里所述的任何上限wty。与任何下限wt。/。的任意 组合,并且wt。/。基于该组合物的NFP和总聚合物含量的重量。

在另一个实施方案中,所述共混物包含:1)包含至少60wt。/。丙烯 的丙烯型塑性体;以及2 )以O. l-50wt%,更优选O. 5-45wt%,更优选 l-40wt%,更优选2-35wt9/。,更优选3-30wt、更优选4-25wt9/。,更优选 5-20wt%,更优选小于15wt。/。的量存在的至少一种NFP,其中合乎需要的 范围可以是这里所述的任何上限wt°/。与任何下限wt%的任意组合,并且 wt。/。基于该塑性体和NFP的重量。

在另一个实施方案中,所述组合物包含:1)l-98wt。/。(优选5-75wt。/0 熔点为100。C或更高的第一丙烯聚合物,2) 5-98wt% (优选5-75wt。/0具 有70J/g或更低的熔化热和75。/。或更高的立构规整度指数的第二丙烯聚合 物,3) 0. 5-75wt% (优选5-60w^)的粘度指数为120或更高的非官能化 增塑剂("NFP"),基于所述第一聚合物、第二聚合物和NFP的重量。

在另一个实施方案中,本发明的组合物包含小于50wt。/。(优选小于 40wt%,优选小于30wtW,优选小于20wt。/。,优选小于10wt、更优选小 于5wt9/。,更优选小于lw") EP橡胶,基于该组合物的总重量。

在另一个实施方案中,本发明的组合物包含小于10wt。/。(优选小于5wt%,优选小于3wty。,优选小于2wt。/。,优选小于iwty。,更优选小于0. 5wt%,更优选小于O. lwt%)弹性体,基于该组合物的总重量。

在另一个实施方案中,本发明中的丙烯聚合物包含0%二烯。在另一个实施方案中,存在于组合物中的所有丙烯聚合物的总二烯含量是

0%。在另一个实施方案中,所述丙烯聚合物包含小于30wt。/。的二烯,优 选小于20wt。/。,优选小于10wty。,优选小于5wt^的二烯,优选小于2. 5wt%, 优选小于lwt。/。,基于所有丙烯聚合物的重量。

在另一个实施方案中,本发明的组合物可以进一步包含乙烯和一种 或多种a-烯烃的共聚物或共低聚物,如US 6, 639,020中公开的那些。

在另一个实施方案中,所述组合物包含小于40wt。/。(优选小于

30wty。,优选小于20wty。,优选小于10wtn/n,优选小于5w",优选小于lwto/0,

优选0%,基于该组合物的重量)的乙烯/ct-烯烃共聚物,其中该oc-烯烃选自丙烯、1-丁烯、l-己烯、和/或1-辛烯并且该乙烯/a-烯烃共 低聚物/共聚物是液体。

在另一个实施方案中,本发明的组合物包含小于20wt。/。,优选小于 10wt%,优选小于lwt。/。的异戊二烯和/或丁二烯的在40'C下运动粘度为 10, OOOcSt或更低的液体均聚物或共聚物,基于该组合物的重量。在另 一个实施方案中,本发明的组合物包含小于20wt。/。,优选小于10wt9/。, 优选小于lwt。/。的异戊二烯和/或丁二烯的在4(TC下运动粘度为 2, 000cSt-20cSt的液体均聚物或共聚物。

在另 一个实施方案中,基本上不存在常规增塑剂(如常用于聚(氯 乙烯)的那些)。具体来说,基本上不存在增塑剂如邻苯二甲酸酯、 己二酸酯、偏苯三酸酯、聚酯和在例如US 3, 318, 835; US 4, 409, 345; WO 02/31044 A1和PLASTICS ADDITIVES 499-504 ( Geoffrey Pritchard 编辑,Chapman & Hall 1998 )中公开的其它官能化增塑剂。所谓"基 本上不存在,,是指这些化合物不被有意地加入到组合物中,并且如果 存在的话,以低于O. 5wt。/。的量存在。

在另一个实施方案中,基本上不存在"环烷"矿物油和"芳族" 矿物油;即以低于本发明的组合物的O. 5wt。/。存在。在另一个实施方案

中,如果此种油存在于所述组合物中,此种油的总量为所述组合物中

'悉 NFP的至多5wty。。

本发明的优选组合物特征在于,当通过ASTM D1203测定增塑剂持 久性时(0. 25mm厚片材,在干燥烘箱内在70匸下储存300小时),该改 性组合物的重量减少低于3%,优选低于2%,优选低于1%。重量损失 在此是指超过在相同试验条件下对于丙烯聚合物的未改性共混物测得 的重量的重量减少。

对于本发明和所附权利要求书来说,给定组合物中NFP的量通过下 面试验方法部分中描述的NMR方法测定。

非官能化增塑剂

本发明的组合物包括至少一种非官能化增塑剂("NFP")。可用 作非官能化增塑剂的本文描述的材料类别可以单独地使用或与其它本 文描述的NFP掺合使用以获得所需性能。可用于本发明的任何NFP还可 以通过本文描述的参数中的许多或任何组合来描述。

优选地,NFP是不具有大于0'C的清晰熔点和具有30, GOQcSt或更低 的在25。C下的运动粘度的液体。

在一个实施方案中,本发明的NFP是含有碳和氢的化合物,不包括 明显量的选自羟基、芳基和取代的芳基、卣素、烷氧基、羧酸酯、酯、 不饱和碳、丙烯酸酯、氧、氮和羧基中的官能团。在又一个实施方案 中,芳族结构部分(包括其分子具有苯、、菲、蒽等的环结构特征 的任何化合物)基本上不存在于该NFP中。所谓"明显量"是指这些基 团和含有这些基团的化合物不被有意加入到NFP中,如果存在的话,在 一个实施方案中以低于NFP的5wt。/。,更优选低于4wt。/。,更优选低于3wt。/。, 更优选低于2wt、更优选低于lwty。,更优选低于O, 7wt%,更优选低于 0. 5wt%,更优选低于O. 3wt%,更优选低于O. lwt%,更优选低于O. 05wt%, 更优选低于O. 01wt%,更优选低于O. 001wty。的量存在,基于该NFP的重 量。所谓"基本上不存在"是指这些化合物不被有意地加入到组合物 中,并且如果存在的话,以低于O. 5wt。/。的量存在。

在另一个实施方案中,本发明的NFP是不包含明显量的烯属不饱和 物的烃。所谓"明显量的烯属不饱和物"是指包含在烯键中的碳占总 碳数的小于10%,优选小于9%,更优选小于8%,更优选小于7°/。,更优选 小于6%,更优选小于5%,更优选小于4%,更优选小于3%,更优选小于 2%,更优选小于1%,更优选小于O. 7%,更优选小于O. 5%,更优选小于 0.3%,更优选小于O. 1%,更优选小于O. 05%,更优选小于O. 01%,更优 选小于O. 001°/。。在一些实施方案中,包含在烯键中的NFP的碳的百分率 为NFP中碳原子总数的O. 001-10%,优选O. 01-7%,优选O. 1-5%,更优选 小于1%。

在另 一个实施方案中,NFP包括Ce-C2。。链烷烃(优选C「d。。链烷烃), 其中该NFP具有a) 0. 85或更低的比重和b) -20C或更低的倾点。在另 一个实施方案中,NFP主要由CrC,链烷烃构成(优选该NFP主要由 Cs-d。。链烷烃构成),其中该NFP具有a) 0. 85或更低的比重和b) -20 'C或更低的倾点。

在本发明的某些实施方案中,具有a) 0. 85或更低的比重和b)-20 。C或更低的倾点的NFP具有以下性能中的一个或多个:

1. 由ASTM D86测定的馏程具有4(TC或更低,优选30X:或更低,优 选2(TC或更低,优选10t:或更低,优选6-4(TC的上限温度和下限温度

间的差值;和/或

2. 115 X:-500t:,优选200TC-45(TC,优选250'C-400'C的由ASTM

D86测定的终沸点;和/或

3. 2, 000-100g/mol,优选l, 500-150g/mol,更优选l, 000-200g/mol 的数均分子量(Mn);和/或

4. 在20'C下的小于3. 0,优选小于2. 8,优选小于2. 5,优选小于2. 3, 优选小于2. l的介电常数;和/或

5. 0. 5-20cSt的在25'C下的粘度(ASTM 445, 25°C );和/或

6. 由ASTME1356测定的小于0'C,优选小于-10C更优选小于-20 。C,更优选小于-30iC,更优选小于-50。C的玻璃化转变温度(Tg), 或最优选不能由ASTM E1356测定的Tg。在其它实施方案中,具有a) 0. 85或更低的比重和b)-20lC或更低 的倾点的NFP优选包含至少50wt、优选至少60wt、优选至少70wt、 优选至少80wt。/i,优选至少90wU,优选至少95wt^,优选100wt?4的C6-Cm 异链烷烃,优选C广d。。异链烷烃,优选C6-C25异链烷烃,更优选Cs-C2。异 链烷烃。优选地,这些异链烷烃的密度(ASTM 4052, 15. 6/15.6匸) 为O. 70-0. 83g/cm3;倾点为-40匸或更低,优选-50'C或更低,在25T 下的粘度(ASTM 445, 25'C )为O. 5-20cSt;数均分子量为100-300g/mol。 适合的异链烷烃例如描述在US 6, 197, 285, 3, 818, 105和3, 439, 088中, 并且可以商品名称ISOPARTM (ExxonMobil Chemical)商购,它们的一 些在以下表中总结:

ISOPAR系列异链烷烃

table see original document page 22

其它适合的异链烷烃还可以商品名SHELLSOL™ ( Royal Dutch/Shell) 、 SOLTROL™ (Chevron Phillips)和SASOL"1 ( Sasol Limited)商购。

在另一个实施方案中,异链烷烃是在分子中具有6-50个碳原子, 在另一个实施方案中具有IO- 24个碳原子的支化和正链烷烃的混合 物。异链烷烃组合物具有在一个实施方案中0.5:1-9:1,在另一个实施 方案中l: 1-4: l的支化链烷烃与正链烷烃的比率(支化异链烷烃:正链

烷经)。在该实施方案中,所述混合物的异链烷烃含有高于sowty。(按

该异链烷烃组合物的总重量计)的单甲基物质,例如2-曱基、3-甲基、 4-甲基、5-曱基等,其中最低限度地形成了具有碳数大于l的取代基的 分支,例如乙基、丙基、丁基等,基于该混合物中异链烷烃的总重量。 在一个实施方案中,所述混合物的异链烷烃含有高于70wt。/。的单曱基物 质,基于该混合物中异链烷烃的总重量。该异链烷烃混合物在一个实 施方案中在100 - 350°C,而在另一个实施方案中在IIO- 320TC沸腾。 在不同等级的制备中, 一般将该链烷烃混合物分馏为具有窄沸程,例 如35'C沸程的馏分。这些支化链烷烃/正链烷烃共混物例如描述在US 5'906, 727中。

在另一个实施方案中,本发明的NFP包括C25-C,链烷烃,在另一 个实施方案中包括C3。-C5。。链烷烃,并且具有200'C或更高的闪点和-10 。C或更低的倾点以及120或更高的粘度指数。或者,该NFP包括CC15。。 链烷烃,优选C3。-C则链烷烃,并且具有200。C或更高的闪点和-20。C或 更低的倾点。或者,该NFP包括C25-C,链烷烃,优选C3。-Cs。。链烷烃,并 且具有200"C或更高的闪点和35cSt或更高的在100'C下的运动粘度。在 另一个实施方案中,该NFP主要由(^-C3。。链烷烃构成,该NFP优选主要 由CfCw链烷烃构成,并具有200。C或更高的闪点和-IO'C或更低的倾 点以及120或更高的粘度指数。或者,该NFP主要由C3广Cs。。链烷烃,优 选CfCw链烷烃构成,并且具有200。C或更高的闪点和-20X:或更低的 倾点。或者,该NFP主要由C"-C则链烷烃,优选(:4。-(:25。链烷烃构成,并

且具有2oot:或更高的闪点和35cst或更高的在io(rc下的运动粘度。或

者,所述NFP具有200X:或更高的闪点和-20X:或更低的倾点。或者,该 NFP具有200r或更高的闪点和35cSt或更高的在100X:下的运动粘度。

在另一个实施方案中,所述NFP包括C厂C2。烯烃的聚a-烯烃(PAO) 低聚物,在另一个实施方案中包括C6-Cu烯烃的低聚物,在又一个实施 方案中包括CH^烯烃的低聚物。在一个优选的实施方案中,所述NFP 包括Cs-C12 1-烯烃的低聚物。在一个更加优选的实施方案中,所述NFP 包括线性Cs-Cu 1-烯烃的低聚物,最优选的是线性d。 1-烯烃的低聚物。 在一个优选的实施方案中,所述NFP包括Cs、 d。和Cu l-烯烃,优选l-

辛烯、l-癸烯和l-十二碳烯的低聚物。

在另一个实施方案中,所述NFP包括含5-18个碳原子,更优选6-12 个碳原子,更优选10个碳原子的线性烯烃的聚a-烯烃(PA0)低聚物, 其中各种PAO或PAO的组合具有3cSt或更高,优选6cSt或更高,优选8cSt 或更高,优选10cSt或更高的在100'C下的运动粘度(KV)(通过ASTM D445测量);并优选具有100或更高,优选110或更高,更优选120或更 高,更优选130或更高,更优选140或更高,优选150或更高的粘度指数 (VI)(通过ASTMD2270测定);并优选具有-10'C或更低,更优选-20 。C或更低,更优选-3(TC或更低的倾点(通过ASTM D97测定)。

在另一个实施方案中,所述NFP包括C2。-C刚(优选(:35-(:4。。,更优选 C4。-C25。)聚oc-烯烃低聚物。该PA0低聚物优选在一个实施方案中是C5-d, oc-烯烃,在另一个实施方案中是CrC" a-烯烃,在另一个实施方案中 是Cs-d2 ex-烯烃,在另一个实施方案中是do ot-烯烃的二聚物、三聚物、 四聚物、五聚物等。适合的烯烃包括1-戊烯,1-己烯,l-庚烯,1-辛烯, l-壬烯,l-癸烯,1-十一碳烯和1-十二碳烯以及它们的共混物。在一个 实施方案中,烯烃是l-癸烯,NFP是l-癸烯的二聚物、三聚物、四聚物 和五聚物(和更高级聚合体)的混合物。在另一个实施方案中,PAO由 l-辛烯、l-癸烯和l-十二碳烯的低聚物或聚合物组成。优选的PAO更具 体地描述在例如US 5, 171,908,和US 5, 783, 531 ,以及SYNTHETIC LUBRICANNTS AND HIGH-PERFORMANCE FUNCTIONAL FLUIDS 1-52 (Leslie R. Rudnick & Ronald L Shubkin编辑,Marcel Dekker, Inc. 1999 )中。 可用于本发明的PAO低聚物或聚合物可以通过任何立构规整度表征,包 括全同立构规整度或间同立构规整度,并且可以是无规立构的。在另一 个实施方案中,聚a-烯烃具有由"碳NMR测量的多于50。/。,优选多于60% 的内消旋二分体。在另一个实施方案中,聚oc-烯烃具有由"碳NMR测量 的多于50%,优选多于60%的外消旋二分体。

可用于本发明的PAO通常具有在一个实施方案中 300-21, 000g/mol,在另 一个实施方案中400-20, 000g/mol ,在另一个 实施方案中500-10, 000g/mol,在另 一个实施方案中500-5, Q00g/mol,

在另一个实施方案中600-3, 000g/mol ,在又一个实施方案中 500-1, 500g/mol的数均分子量。优选的PAO具有在一个实施方案中 3-3000cSt,在另一个实施方案中4-3000cSt,在另一个实施方案中 6-300cSt,在另一个实施方案中8-100cSt,在另 一个实施方案中1 OcSt

或更大的在ioox:下的运动粘度;并且具有在一个实施方案中小于-IO

x:,在另一个实施方案中小于-20'C,在另一个实施方案中小于-25匸, 在另一个实施方案中小于-30X:,在另一个实施方案中小于-35iC,在 又 一 个实施方案中小于-4 0 n的倾点。合乎需要的PAO可作为 SpectraSynTM和SpectraSyn Ultra™ ( ExxonMobi 1 Chemical,以前以 SHF和SuperSynTM商品名销售)商购,它们的一些在以下表中总结。

Spect raSynT1%列聚oc -烯烃

PAO KV@~~"""闪点,~~APHA ;

100ot, 色度 cSt °C °C

其它有用的PAO包括以Synf luid™的商品名由ChevronPhi 11 ips Chemical Company ( Pasedena, Texas)出售,以DurasynTM的商品名由BP Amoco Chemicals (London, England )出售,以NexbaseTM的商品名由For turn Corporation ( Keilaniemi, Finland )出售,以Synton™的商品名由 Crompton Corporation (Middlebury, Connecticut)出售的那些。

在其它实施方案中,PA0具有3cSt或更高,优选6cSt或更高,优选 8cSt或更高,优选10cSt或更高,优选20cSt或更高,优选300cSt或更 低,优选100cSt或更低的在10(TC下的运动粘度。在另一个实施方案中, PAO具有3-1000cSt,优选6-300cSt,优选8-100cSt,优选8-40cSt的

SpectraSyn 4 4 126

SpectraSyn 6 6 138

SpectraSyn 8 8 139

SpectraSyn 10 10 137

SpectraSyn 40 39 147

SpectraSyn 100 100 170

SpectraSyn Ultra 150 150 218

SpectraSyn Ultra 300 300 241

SpectraSyn Ultra 1000 1,000 307

220 10

246 10

260 10

266 10

281 10

283 60

>265 10

> 265 20

> 265 30

073503025

223355555

6 7 88603700

6 5 4 4 3 3 3 2.1

在ioox:下的运动粘度。

在其它实施方案中,PAO具有100或更高,优选110或更高,优选120 或更高,优选130或更高,优选140或更高,优选150或更高,优选170 或更高,优选200或更高,优选250或更高的粘度指数。

在其它实施方案中,PAO具有-10。C或更低,优选-20匸或更低,优 选-25'C或更低,优选-3(TC或更低,优选-35X:或更低,优选-40'C或 更低,优选-50'C或更低的倾点。

在其它实施方案中,PAO具有200X:或更高,优选210。C或更高,优 选220X:或更高,优选230。C或更高,优选240。C-290'C的闪点。

本文所使用的尤其优选的PAO是具有以下特征的那些:a ) 200TC或 更高(优选21(TC或更高,优选220'C或更高,优选230X:或更高)的闪 点;和b)小于-(优选小于-25'C,优选小于-30'C,优选小于-35 。C,优选小于-40。C )的倾点或者35cSt或更高(优选40cSt或更高,优 选50cSt或更高,优选60cSt或更高)的在10(TC下的运动粘度。

在另一个实施方案中,NFP是具有约O. 5: 1-9: 1,优选约l:l-4:1 的支化链烷烃:正链烷烃比率的高纯度烃流体。该混合物的支化链烷烃 含有大于50wt。/。(基于该支化链烷烃的总重量)的单曱基物质,例如2-甲基、3-曱基、4-曱基、5-甲基等,其中最小限度形成了取代基碳数 大于1的分支,如乙基、丙基、丁基等;优选地,该支化链烷烃的大于 70wty。是单曱基物质。该链烷烃混合物具有280-700(^/11101,优选 420-5600g/mol ,优选560-2800g/mol ,优选350-2100g/mol ,优选 420-1400g/mol,更优选280-980g/mol的数均分子量;具有3-500cSt, 优选6-200cSt,优选8-100cSt,更优选6-25cSt,更优选3-25cSt,更 优选3-15cSt的在100"C下的运动粘度;并在100-350。C,优选110-320 'C,优选150-300X:的范围内沸腾。在一个优选的实施方案中,该链烷 经混合物由费-托法产生。这些支化链烷烃/正链烷烃共混物例如描述 在US 5906727中。

在另一个实施方案中,所述NFP包括具有以下特征的链烷烃:

1. 300-10, O00g/mol,优选400-5, OOOg/mol ,优选500-2, 500g/mol,优

选300-1, 200g/mol的数均分子量;

2. 小于10%,优选小于8%,优选小于5%,优选小于3%,优选小于2%, 优选小于1%,优选小于0. 5%,优选小于0. 1%的含4个或更多个碳的侧链;

3. 至少15%,优选20°/»或更多,优选25%或更多,优选30%或更多, 优选35%或更多,优选40%或更多,优选45%或更多,优选50%或更多的 含1或2个碳的侧链;

4. 小于2.5wt。/。的环状链烷烃(基于混合物中链烷烃的总重量), 优选小于2wt。/i,优选小于lw"/。,优选小于O. 5wt%,优选小于O. lwt%, 优选小于O. lwt°/。,优选O. 001wt%;

5. 3cSt或更高,优选6cSt或更高,优选8cSt或更高,优选3-25cSt 的在10(TC下的运动粘度;和

6. IIO或更高,优选120或更高,优选130或更高,优选140或更高, 优选150或更高,优选180或更高,优选200或更高,优选250或更高, 优选300或更高的粘度指数(VI);

7. -10'C或更低,优选-20'C或更低的倾点;和 8.20(TC或更高,优选210'C或更高,优选22(TC或更高的闪点。 在另一个实施方案中,所述NFP包括蜡异构物润滑油基本原料,其

包括加氢异构化的蜡状原料(例如蜡状原料如瓦斯油、疏松蜡、燃料 加氢裂化器油脚等),加氢异构化费-托烃和蜡,气体-至-液体(GTL) 基本原料和基础油,和其它蜡状原料衍生的加氢异构化基本原料和基 础油,或它们的混合物。费-托石蜡(费-托合成法的高沸点残余物) 是具有极低硫含量的高度链烷化烃,并且在制备具有润滑粘度的烃流 体的方法中是通常优选的原料。

用于制备此类基本原料的加氢处理可以使用无定形加氢裂化/加 氢异构化催化剂,如专业润滑油加氢裂化催化剂或结晶加氢裂化/加氢 异构化催化剂中的一种,优选沸石催化剂。例如, 一种有用的催化剂 是美国专利5, 075, 269中描述的ZSM-48。加氢裂化/加氢异构化馏出物 和加氢裂化/加氬异构化蜡的制备方法例如在美国专利号2,817, 693; 4,975,177 ; 4, 921, 594和4, 897, 178以及英国专利号1, 429, 494 ;

1, 350, 257; 1, 440, 230和1, 390, 359中进行了描述。尤其有利的方法 在欧洲专利申请号464546和464547中进行了描述。使用费-托石蜡原料 的方法在US 4, 594, 172和4, 943, 672中进行了描述。

可以有利地用于本发明的气体-至-液体(GTL )基本原料和基础油, 费-托烃衍生的基本原料和基础油,以及其它蜡状原料衍生的基本原料 和基础油(或蜡异构物)具有约3cSt-约500cSt,优选约6cSt-约200cSt, 优选约8cSt-约100cSt,更优选约3cSt-约25cSt的在100'C下的运动粘 度。这些气体-至-液体(GTL)基本原料和基础油,费-托烃衍生的基 本原料和基础油,以及其它蜡状原料衍生的基本原料和基础油(或蜡 异构物)具有低倾点(优选小于-10X:,优选约-15匸或更低,优选约 -25。C或更低,优选-3(TC-约-40'C或更低);具有高粘度指数(优选 110或更大,优选12G或更大,优选13G或更大,优选15Q或更大);并 且具有高纯度(高的饱和物含量(优选90wt。/。或更高,优选95wty。或更 高,优选99w"或更高),低至无的硫含量(优选O. 03wt。/。或更低), 低至无的氮含量(优选O. 05wt。/。或更低),低至无的芳族化合物含量(优 选O. 05wty。或更低),低的溴值(优选l或更低),低的碘值(优选l 或更低),和高的苯胺点(优选12(TC或更高)。气体-至-液体(GTL) 基本原料和基础油,费-托烃衍生的基本原料和基础油,以及蜡异构物

加氢异构化基本原料和基础油的有用的组成例如在美国专利号 6, 080, 301; 6, 090, 989和6, 165, 949中进行了列举,并且在此整体地

引入供参考。

在一个优选的实施方案中,本发明的NFP包括GTL衍生的基本原料 或基础油,后者具有3-500cSt,优选6-200cSt,优选8-100cSt,更优 选3-25cSt的在100'C下的运动粘度;和/或300-10, 000g/mol ,优选 400-5, 000g/mol,优选500-2, 500g/mol,更优选300-l, 200g/mol的数 均分子量(Mn)。

在另一个实施方案中,所述NFP包括III组烃油(还称作润滑剂基 本原料),其是经严格加氢处理的特殊类别的矿物油。优选地,该NFP 具有90%或更高,优选92%或更高,优选94%或更高,优选95°/。或更高的

饱和物含量;和小于O. 03%,优选O. 001-0. 01%的硫含量;以及120或更 高,优选130或更高的VI。优选地,该III组烃油具有3-100,优选 4-100cSt,优选6-50cSt,优选8-20的在100X:下的运动粘度;和/或 300-5, OOOg/mol,优选400-2, OOOg/mol,更优选500-1, 00Og/mol的数 均分子量。优选地,该III组烃油具有-10'C或更低的倾点,和200t:或 更高的闪点。

在一些实施方案中,所述NFP包括低分子量G烯烃(包括正丁烯、 2-丁烯、异丁烯和丁二烯,以及它们的混合物)。当该低聚物包括异 丁烯和/或1-丁烯和/或2-丁烯时,此类材料称为"聚丁烯"液体。它 常用作聚烯烃的添加剂;例如以引入粘性或作为加工助剂。C4烯烃异 构体的比率可以通过制造商和通过等级改变,并且该材料在合成之后 可以或可以不加以氩化。在某些情况下,该聚丁烯液体是C4残液流的 聚合物。在其它情况下,它主要由聚异丁烯或聚(正丁烯)低聚物构 成。通常,该聚丁烯液体具有小于15, 000g/mo1,通常小于5, OOOg/mol 或甚至小于1, OOOg/mol的数均分子量。它们例如在SYNTHETIC LUBRICANNTS AND HIGH-PERFORMANCE FUNCTIONAL FLUIDS 357-392

(Leslie R.Rudnick & Ronald L Shubkin编辑,Marcel Dekker 1999 ) 中进行了描述。聚丁烯的商业来源包括BP ( Indopol等级)和Infineuin

(C系列等级)。当C4烯烃只是异丁烯时,该材料称为"聚异丁烯"或 PIB。 PIB的商业来源包括Texas Petrochemical (TPC Enhanced PIB 等级)。当C4烯烃只是l-丁烯时,该材料称为"聚正丁烯"或PNB。由 C4烯经制成的一些液体的性能概括在下表中。应指出,闪点为200C或 更高的等级还具有大于-10X:的倾点和/或小于120的VI。优选地,该NFP

不是聚丁烯液体。

C4烯烃的低聚物的商业实例

table see original document page 30

'基于在ioor;和38x:下的运动粘度估算。

在另一个实施方案中,当NFP存在时,C4烯烃的低聚物或聚合物(包

括所有异构体,例如正丁烯、2-丁烯、异丁烯和丁二烯以及它们的混合 物)可以存在于该组合物中。在一个优选的实施方案中,该组合物包含

小于50wt9/。(优选小于40%,优选小于30w"/。,优选小于20wt"/。,更优选小

于iowt0/。,更优选小于5wty。,更优选小于iwty。,优选owt。/。)的。烯烃的聚

合物或低聚物(如PIB、聚丁烯或PNB),基于该组合物的重量。

在一个优选的实施方案,所述NFP包含小于90wt"/。的C4烯烃,优选 异丁烯,基于NFP的重量。优选地,该NFP包含小于80wt。/。,优选小于 70wt°/。,优选小于60w",优选小于50wt^,优选小于40wt、优选小于 30wt%,优选小于20w",优选小于10wt。/。,优选5wty。,优选小于2%,优 选小于lwt。/。,优选Owty。的C,烯烃,优选异丁烯,基于该NFP的重量。 在另一个实施方案中,本文描述的任何NFP具有在一个实施方案中

小于-iox:,在另一个实施方案中小于-20。c,在又一个实施方案小于

-25X:,在又一个实施方案中小于-30X:,在又一个实施方案小于-35 。C,在又一个实施方案中小于-40°C,在又一个实施方案中小于-45。C, 在又一个实施方案中小于-50。C,在又一个实施方案中小于-60。C,在 又一个实施方案中大于-120。C的倾点(ASTM D97),其中合乎需要的 范围可以包括本文描述的任何上限倾点与任何下限倾点。 在另一个实施方案中,本文描述的任何NFP具有100或更高,优选 105或更高,更优选110或更高,更优选115或更高,更优选120或更高, 更优选125或更高,更优选130或更高,更优选150或更高的粘度指数 (VI, ASTM D2270 )。在另一个实施方案中,NFP具有100-300,优选 120-180的VI。

在另一个实施方案中,本文描述的任何NFP具有3-3000cSt,在另 一个实施方案中6-300cSt,在另一个实施方案中6-200cSt,在又一个 实施方案中8-100cSt,在又一个实施方案中4-50cSt,在又一个实施方 案中小于50cSt,在又一个实施方案中小于25cSt的在100'C下的运动粘 度(KV,, ASTMD445 ),其中合乎需要的范围可以包括本文描述的任 何上限粘度与任何下限粘度。在其它实施方案中,NFP具有小于2cSt 的在100。C下的运动粘度。

在另一个实施方案中,本文描述的任何NFP具有200。C或更高,优 选210'C或更高,优选220匸或更高,优选230'C或更高,优选240匸或 更高,优选245'C或更高,优选250'C或更高,优选26(TC或更高,优选 270'C或更高,优选2801C或更高的闪点(ASTM D92 )。在另一个实施 方案中,NFP具有200X:-300'C,优选220r-280X:的闪点。在其它实施 方案中,NFP具有10(TC-200t:的闪点。

在另一个实施方案中,本文描述的任何NFP具有在一个实施方案中 小于3. 0,在另一个实施方案中小于2. 8,在另一个实施方案中小于2. 5, 在又一个实施方案中小于2. 3,在又一个实施方案中小于2. 1的在20C 下测量的介电常数。聚乙烯本身具有至少2. 3的根据CRC HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS (David R.Lide编辑,第82版,CRC Press 2001 ) 的介电常数(lkHz,23。C )。

在另 一个实施方案中,本文描述的任何NFP具有在一个实施方案中 小于O. 86,在另一个实施方案中小于O. 85,在另一个实施方案中小于 0. 84,在另一个实施方案中小于0. 83,在另一个实施方案中0. 80-0. 86, 在另一个实施方案中O. 81-0. 85,在另一个实施方案中O. 82-0. 84的比 重(ASTMD4052, 15. 6/15. 6°C ),其中合乎需要的范围可以包括本文

描述的任何上限比重与任何下限比重。

在其它实施方案中,本文描述的任何NFP可以具有在一个实施方案 中300。C-600。C,在另一个实施方案中350t:-500。C,在又一个实施方 案中大于400t:的初沸点(ASTM D1160)。

在其它实施方案中,本文描述的任何NFP可以具有低的色度,如通 常确定为"水白色"、"上等白色"、"标准白色"或"亮且透明"; 优选具有1GQ或更低,优选8Q或更低,优选6G或更低,优选4Q或更低, 优选20或更低的由ASTM D 1209测定的APHA色度。

本文描述的任何NFP优选具有在一个实施方案中21, 00Og/mol或更 低,在又一个实施方案中优选20, 00Og/mol或更低,优选19, OOOg/mol 或更低,优选18, QQQg/raol或更低,优选16, QOQg/mol或更低,优选 15, 000g/raol或更4氐,优选13, 000g/mol或更4氐以及10, 00Og/mol或更 低,在又一个实施方案中5, 00Og/mol或更低,在又一个实施方案中 3, 00Og/mol或更低,在又一个实施方案中2, 00Og/mol或更低,在又一 个实施方案中1500g/mol或更低,在又一个实施方案中l, 00Og/mol或更 低,在又一个实施方案中900g/mol或更低,在又一个实施方案中 800g/mol或更低,在又一个实施方案中700g/mol或更低,在又一个实 施方案中600g/mol或更低,在又一个实施方案中500g/mol或更低的数 均分子量(Mn)。优选的最低Mn是至少200g/mo1,优选至少300g/mol。 另外,合乎需要的分子量范围可以是如上所述的任何上限分子量与任 何下限分子量的任何组合。Mn根据下面试验方法部分中在流体性能下 规定的方法测定。

任何NFP还可以通过本文描述的参数中的许多或任何组合来描述。

在一个优选的实施方案中,本文描述的任何NFP具有2001C或更高 (优选21(TC或更高)的闪点和-20C或更低(优选-25'C或更低,更优 选-3(TC或更低,更优选-35t:或更低,更优选-45t:或更低,更优选-50 'C或更低)的倾点。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有220。C或更高(优选230 。C或更高)的闪点和-l(TC或更低(优选-25'C或更低,更优选-30X:或

更低,更优选-35x:或更低,更优选-45'c或更低,更优选-5or;或更低) 的倾点。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有35cSt或更高(优选 40cSt或更高,优选50cSt或更高,优选60cSt或更高)的在100'C下的 运动粘度和O. 87或更低(优选O. 865或更低,优选O. 86或更低,优选 0. 855或更低)的比重(15. 6/15. 6'C ),以及200匸或更高(优选230 'C或更高)的闪点。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有a)20(TC或更高的闪点, b) 0. 86或更低的比重,和cl) -10'C或更低的倾点和120或更高的粘度 指数,或c2) -2(TC或更低的倾点,或c3) 35cSt或更高的在100t;下的 运动粘度。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有O. 85或更低(优选 0. 80-0. 85 )的比重(15. 6/15. 6°C );以及3cSt或更高(优选4或更高, 优选5cSt或更高,优选8cSt或更高,优选10cSt或更高,优选15cSt或 更高,优选20cSt或更高)的在100'C下的运动粘度;和/或至少280g/mo1 的数均分子量(Mn)。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有O. 86或更低(优选 0.81-0.855,优选O. 82-0. 85 )的比重(15. 6/15. 6匸);以及5cSt或 更高(优选6或更高,优选8cSt或更高,优选10cSt或更高,优选12cSt 或更高,优选15cSt或更高,优选20cSt或更高)的在100下的运动粘度; 和/或至少420g/mol的数均分子量(Mn)。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有O. 87或更低(优选 0.82-0.87 )的比重(15. 6/15. 6X:);以及10cSt或更高(优选12cSt 或更高,优选14cSt或更高,优选16cSt或更高,优选20cSt或更高,优 选30cSt或更高,优选40cSt或更高)的在100下的运动粘度;和/或至 少700g/mol的数均分子量(Mn)。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有O. 88或更低(优选0. 87 或更低,优选O. 82-0. 87 )的比重(15. 6/15. 6'C );以及15cSt或更高 (优选20cSt或更高,优选25cSt或更高,优选30cSt或更高,优选40cSt或更高)的在IOOT下的运动粘度;和/或至少840g/mol的数均分子量 (Mn)。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有3-3000cSt,优选 6-300cSt , 更优选8-100cSt的在100 n下的运动粘度;和 300-21, O00g/mol,优选500-5, OOOg/mol ,更优选600-3, OOOg/mol的 数均分子量(Mn)。

在另 一个优选的实施方案中,所述NFP具有3-500cSt,优选 6-200cSt,更优选8-100cSt,更优选3-25cSt的在100。C下的运动粘度; 和300-10, 000g/mol,优选400-5, OOOg/mol,更优选500-2, 500g/mol, 更优选300-l, 200g/mol的数均分子量(Mn)。

在另 一个优选的实施方案中,所述NFP具有3-100cSt,优选 4-50cSt,更优选6-25cSt,更优选3-15cSt的在100。C下的运动粘度; 和300-3, O00g/mol,优选350-2, OOOg/mol,更优选400-1, OOOg/mol, 更优选300-800g/mol的数均分子量(Mn )。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有-25。C或更低,优选-30 。C到-90'C的倾点,和20-5000cSt的在40'C下的运动粘度。在另一个优 选的实施方案中,所述NFP具有-25X:或更低的倾点和400g/mol或更大 的Mn。通常包括官能团的大多数矿物油在该相同的粘度和分子量范围 下具有1(TC到-25。C的倾点。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有3cSt或更大,优选6cSt 或更大,更优选8cSt或更大的在100'C下的运动粘度和以下性能中一个 或多个:

1. -l(TC或更低,优选-20'C或更低,优选-30匸或更低,优选-40 'C或更低的倾点;和/或

2. 120或更大的粘度指数;和/或

3. 低的色度,如通常确定为"水白色"、"上等白色"、"标准 白色"或"亮且透明",优选具有100或更低,优选80或更低,优选60 或更低,优选40或更低,优选20或更低,优选15或更低的由ASTM D 1209 测定的APHA色度;和/或 4. 200'C或更高,优选220匸或更高,优选240'C或更高的闪点;和/或

5. 小于O. 86的比重(15. 6。C )。

在相同粘度范围下的大多数矿物油具有大于-20t:的倾点,或者大

于20的APHA色度,或者O. 86或更高的比重(15.6T)。

在另 一个优选的实施方案中,所述NFP具有120或更高的粘度指数 和以下性能中一个或多个:

1. -IO'C或更低,优选-2(TC或更低,优选-30'C或更低,优选-40 'C或更低的倾点;和/或

2. 3cSt或更大,优选6cSt或更大,优选8cSt或更大,优选10cSt 或更大的在100'C下的运动粘度:

3. 低的色度,如通常确定为"水白色"、"上等白色"、"标准 白色"或"亮且透明",优选具有100或更低,优选80或更低,优选60 或更低,优选40或更低,优选20或更低,优选15或更低的由ASTMD 1209 测定的APHA色度;和/或

4.200。C或更高,优选22(TC或更高,优选240'C或更高的闪点;和/或 5.小于O. 86的比重(15. 6'C )。 大多数矿物油具有小于120的粘度指数。

在另一个优选的实施方案中,NFP具有-20。C或更低,优选-30X:或 更低的倾点和以下性能中一个或多个:

1.3cSt或更大,优选6cSt或更大,优选8cSt或更大,优选10cSt

或更大在ioox:下的运动粘度;和/或

2. 12Q或更大,优选13Q或更大的粘度指数;和/或

3. 低的色度,如通常确定为"水白色"、"上等白色"、"标准 白色"或"亮且透明",优选具有100或更低,优选80或更低,优选60 或更低,优选40或更低,优选20或更低,优选15或更低的由ASTMD 1209 测定的APHA色度;

4. 200。C或更高,优选220'C或更高,优选240'C或更高的闪点;和/或

5. 小于O. 86的比重(15. 6'C )。

大多数矿物油当它们的倾点小于-20'C时具有小于6cSt的在100'C

下的运动粘度,或大于20的APHA色度,或小于200'C的闪点。

在另一个优选的实施方案中,所述NFP具有不能由ASTME1356测定 的玻璃化转变温度(Tg),或如果它可以测定,则根据ASTM E 1356

的Tg小于ox:,优选小于-io'c,更优选小于-20'c,更优选小于-30t;,

更优选小于-40t:,并且优选还具有以下性能中一个或多个:

1. 由ASTMD1160测定的大于300。C,优选大于350'C,优选大于400 'C的初沸点;和/或

2. -1Q'C或更低,优选-15'C或更低,优选-25'C或更低,优选-35 'C或更低,优选-45'C或更低的倾点;和/或

3. 小于O. 88,优选小于O. 86,优选小于O. 84,优选O. 80-0. 88,优 选O. 82-0. 86的比重(ASTM D4052, 15. 6/15. 6"C );和/或

4. 由ASTM D1160测定的300。C-800°C,优选400。C-700X:,优选大 于50(TC的终沸点;和/或

5. 30, 000-400g/mol,优选15, 000-500g/mol,更优选5, 000-600g/mol 的重均分子量(Mw);和/或

6.10, 000-400g/mol,优选5, 000-500g/mol,更优选2, 000-600g/mol的 数均分子量(Mn);和/或

7. 由ASTM D92测量的200X:或更大的闪点,和/或

8. 在20'C下小于3. 0,优选小于2. 8,优选小于2. 5,优选小于2. 3, 优选小于2. 2的介电常数。

本发明的优选的组合物特征在于,在一个实施方案中,对于存在 于组合物中的每4wty。的NFP,该组合物中任何丙烯聚合物的玻璃化转变 温度(Tg)降低至少2C;在另一个实施方案中,对于存在于组合物中 的每4wt。/。的NFP, Tg降低至少3。C;在又一个实施方案中,对于存在于 组合物中的每4wt。/。的NFP, Tg降低至少4-IOC,同时最高熔点丙烯聚 合物组分的峰熔融温度和结晶温度保持恒定(在1-2。C内)。对于本发 明和所附权利要求书来说,当提到玻璃化转变温度时,它是动态机械 热分析(DMTA)迹线中的峰温度。

本发明的优选的组合物特征在于,在一个实施方案中,对于存在

于组合物中的每lwt。/。的NFP,该组合物中的至少一种丙烯聚合物的玻璃 化转变温度(Tg)降低至少2'C;优选至少3t:;优选至少4'C;优选至 少5匸;优选至少6'C;优选至少7TC;优选至少8匸;优选至少91C;优 选至少10匸;优选至少lir;优选同时最高熔点丙烯聚合物的峰熔融 温度和/或结晶温度保持在所述增塑聚烯烃的l - 5X:范围内,优选l - 4 匸范围内,优选1-3'C范围内,优选1-2'C范围内。

本发明的优选的组合物特征在于,所述增塑组合物中至少一种丙 烯聚合物的玻璃化转变温度(Tg)比纯丙烯聚合物的TVf氐至少2iC,优 选低至少4'C,优选低至少6'C,优选低至少8n,优选低至少101C,优 选低至少15'C,优选低至少20X:,优选低至少25TC,优选低至少30匸, 优选低至少35'C,优选低至少40'C,优选低至少45'C。

高熔点丙烯聚合物

对本发明来说,高熔点丙烯聚合物(HMPP)定义为具有峰熔点大 于10(TC (优选大于110匸,优选大于120'C,优选大于130'C,优选大 于140。C ,优选大于150。C ),优选具有O. l-2000dg/min(优选100dg/min 或更低)的熔体流动速率的丙烯聚合物。优选的HMPP具有大于35。乂,优 选大于40%,优选大于45%,优选大于50%的百分率结晶度。

在一个优选的实施方案中,本发明的共混物包含一种或多种HMPP, 每种HMPP包含丙烯和优选0-5wtM的a-烯烃共聚单体(基于该聚合物的 重量),优选O. l-4wt%,优选O. 25-3wt%。优选地,该a-烯烃共聚单 体是C广d。 ot-烯烃,优选选自乙烯、丁烯、戊烯、己烯、庚烯、辛烯、 壬烯和癸烯,优选乙烯、丁烯、己烯和辛,优选乙烯。(对本发明 来说,当共聚物被说成是包含丙烯和一种或多种Cr"d。烯烃或a-烯烃 时,所述C广d。烯烃或a-烯经不包括C3,例如丙烯)。

优选HMPP具有105-170。C,优选110-170。C,优选125-170°C的熔点 (Tm-如上所述由DSC测量的二次熔融)。

优选的HMPP具有O. l-200dg/min,优选0. 25-100dg/min ,优选 0. 5-50dg/min,优选O. 5-20dg/min,优选1-20dg/min的熔体流动速率

(ASTM 1238-D, 2.16kg, 230°C )。

优选的HMPP具有700。/。或更低,优选300-700%的断裂伸长率(通过 ASTM D 638, 2 in/min/50mm/min对0. 125 in (3.18 mm)厚的注塑才羊

卩卩

优选的HMPP具有由ASTM D-790A (0.05 in/min/1. 3 mm/min )测 量的IOO, 000 ps卜250, OOO( 690-1720 MPa ),优选150, 000 ps卜250, 000 psi ( 1035-1720 MPa)的1。正割挠曲模量。

也可以使用"高结晶性聚丙烯,,,例如具有大于250, 000 psi ( 1720 MPa)的值的那些作为本发明中的HMPP。

具有O-5wt。/。的共聚单体、熔点为100-170, MFR为200dg/min或更低 的任何丙烯聚合物可以用于本发明实践中作为HMPP。适合的实例包括 由齐格勒-纳塔催化剂体系、金属茂体系等制备的聚合物。可以通过任 何手段制备所述聚合物,包括溶液、淤浆、气相、超临界或高压。在 一个尤其优选的实施方案中,本文可用的HMPP具有5或更低,优选 1.5-4,优选l. 5-3的分子量分布(Mw/Mn)。在另一个优选的实施方案

在另一个实施方案中,在此可用的优选的HMPP包括组成分布宽度指数 (CDBI)为60%或更高,优选70%或更高,优选80%或更高,优选90%或 更高的那些。(CDBI如WO 93/03093中描述测量,作出的修改是将重均 分子量(Mw)小于25, 00Og/mol的任何级分忽视不计)。可用于本发明 实践中的优选的HMPP包括由ExxonMobil Chemical Company以商品名 ACHIEVETM销售的那些丙烯聚合物。尤其有用的等级包括可以从 Houston,Texas 的 ExxonMobil Chemical Company 获得 的 ACHIEVETM3854、 ACHIEVE™ 1654E1、 ACHIEVE™3825 , ACHIEVETM1605 。 可用于在本发明实践中的其它优选的HMPP包括那些丙烯均聚物,以及 无规共聚物(其可以从ExxonMobil Chemical Company按以下等级名 称获得):PP1024E4、 PP1042、 PP1032、 PP1044、 PP1052、 PP1105E1、 PP3155和PP9852E1、 PP9272、 PP9513、 PP9544、 PP9562。

在某些情况下,抗沖共聚物(ICP)可以用于本发明实践中。 一些可以从ExxonMobil Chemical Company获得(例如PP7032 E2 )。可用 作HMPP的优选的ICP还可以是WO 2004/014998中描述的那些ICP,尤其 是在第37-第41页描述的那些。

在另一个实施方案中,本文可用的优选的HMPP具有大于110r:,优 选大于115t:,最优选大于130'C的熔点和/或大于60J/g,优选至少 70J/g,优选至少80J/g的熔化热,由本文描述的DSC分析测定。

HMPP的分子量优选为10, 000-5, 000, OOOg/mol , 或者 50, 000-500, OOOg/mol,优选具有l. 5-4、优选l. 5-3的多分散指数(PDI =Mw/Mn)。

优选的HMPP可以是全同立构、高度全同立构、间规立构或高度间 规立构的。在一个实施方案中,HMPP是全同立构聚丙烯。在另一个实 施方案中,HMPP是高度全同立构聚丙烯。本文所使用的"全同立构,, 定义为根据"C-NMR分析,具有衍生自丙烯的曱基的至少10%的全同立构 五单元组,优选至少40%的全同立构五单元组。本文所使用的"高度全 同立构"定义为根据"C-醒R分析,具有至少60%的全同立构五单元组。 在一个合乎需要的实施方案中,具有至少85%的全同立构规整度的聚丙 烯均或共聚合物是所述HMPP。在另一个实施方案中,HMPP具有至少90。/0 的全同立构规整度。本文所使用的"间规立构"定义为根据"C-NMR分 析,具有至少10%,优选至少40%的间规立构五单元組。本文所使用的 "高度间规立构"定义为根据"C-服R分析,具有至少60。/。的间规立构五 单元组。在一个合乎需要的实施方案中,具有至少85%的间同立构规整 度的聚丙烯均或共聚合物是所述HMPP。在另一个实施方案中,具有至 少90%的间同立构规整度的丙烯均或共聚合物是所述HMPP。

低结晶性丙烯聚合物(丙烯型塑性体)

本发明的组合物包含至少一种丙烯型塑性体。对本发明来说,丙 烯型塑性体定义为包含至少50 mol。/。的丙烯,具有小于70J/g的熔化热 和75°/。或更高的立构规整度指数。有用的丙烯型塑性体还可以具有 0. l-2000dg/min (优选100dg/min或更低)的熔体流动速率;和/或由

在己烷中的热分级测定的分子间组成分布满足8 5wt %或更多的聚合物

离析成一个或两个相邻的可溶性级分,而该聚合物的其余部分在紧接 其前或其后的级分中;并且其中这些级分中的每一个具有相对于共聚 物的平均共聚单体含量wty。而言差值不大于20wt。/。的共聚单体含量wty。; 和/或1. 5-4的Mw/Mn。

具体来说,可用于本发明的优选的丙烯型塑性体具有O. 1%至小于 35%结晶度的百分率结晶度。优选地,在这一范围内,丙烯型塑性体包 含小于30%结晶度,优选小于25°/。结晶度,优选小于20%结晶度,优选小 于15%结晶度,优选小于10%结晶度。还优选地,丙烯型塑性体包含至 少0,5%结晶度,优选至少1%结晶度,优选至少2%结晶度,优选至少5% 结晶度。

可用于本发明的优选的丙烯型塑性体优选具有O. l-200dg/min,优 选O. 1-100,优选O. 5-50,优选l-25,优选1-15,优选2-10dg/min的 熔体流动速率(MFR)(由ASTM 1238测量,2.16 kg和230C );或者 该MFR为15-50dg/min。

可用于本发明的优选的丙烯型塑性体优选具有由本文描述的DSC 程序测量的10(TC或更低,优选9(TC或更低,优选25-90'C,优选30-80 'C,优选35-75'C的DSC熔点。

可用于本发明的优选的丙烯型塑性体优选具有75wt。/。或更高,优选 80wty。或更高,优选85wt。/。或更高,优选90wty。或更高的作为一个或两个 相邻的可溶性级分离析出的聚合物的分子间组成分布,而该聚合物的 其余部分在紧接其前或其后的级分中;并且其中这些级分中的每一个

具有相对于共聚物的平均共聚单体含量wt。/。而言差值不大于20wt9/。(相 对),优选10%(相对)的共聚单体含量wt^。在各阶段之间在约8r的 温度增加下获得所述级分。

丙烯型塑性体的分子间组成分布可以通过在己烷中的热分级如下 测定:在侧面上将约30克丙烯型塑性体切成约l/8英寸(0.32 cm)的 小立方体,然后将其连同50 mg Irganox 1076 (可从Ciba-Geigy Corporation商购的抗氧化剂) 一起引入用螺帽密闭的厚壁玻璃瓶中。

然后将425 ml己烷(正和异-异构体的主要混合物)添加到瓶子的内容 物中并将该密封的瓶子维持在约23X:下保持24小时。在此阶段结束时, 轻轻倒出溶液并在23。C下用附加的己烷处理残余物另外24小时。在此 阶段结束时,将两份己烷溶液合并并进行蒸发以产生在23'C可溶的聚 合物的残余物。向该残余物中添加足够的己烷以使体积达到425 ml, 并在覆盖的循环式水浴中将该瓶子维持在约31'C下保持24小时。轻轻 倒出可溶性聚合物并添加附加量的己烷,在约31。C下再保持24小时, 然后轻轻倒出。这样,在各阶段之间约8'C的温度增加下,获得在40 。C、 48t:、 55。C和62。C下可溶的丙烯型塑性体的级分。将可溶性聚合 物干燥、称重并分析组成(作为乙烯含量wt。/。)。为了制备具有所需窄 组成的共聚物,有益的是,如果(l)使用仅仅允许第一和第二单体序 列加成的单一统计模式的单中心金属茂催化剂;和(2 )使共聚物在连 续流动搅拌釜式聚合反应器中充分混合,该反应器允许仅为该共聚物 的基本上所有聚合物链提供单一聚合环境。

可用于本发明的优选的丙烯型塑性体优选具有小于5,优选1. 5-4, 优选l. 5-3的分子量分布(Mw/Mn)。

在一个实施方案中,所述丙烯型塑性体包含丙烯和至少一种选自 C2和CrC2。烯烃的其它共聚单体。优选的共聚单体是C2、 C4、 C6或Cs a-烯烃,最优选地,该共聚单体是乙烯。

在一个优选的实施方案,所述丙烯型塑性体可以包括丙烯型共聚 物,在此称为丙烯的无规共聚物或丙烯-"共聚单体"塑性体(例如, 丙烯-乙烯塑性体)。丙烯的适合的无规共聚物具有小于70J/g的熔化 热,并因此是半无定形的,并且优选具有约68mon-约92moiy。,更优选 约75mol。/D-约91mo1。/。,甚至更优选约78mol%-约88mol% ,最优选约 80mol%-约88mol。/。的以摩尔为基准的平均丙烯含量。丙烯的无规共聚物 的其余部分(即, 一种或多种共聚单体)可以是一种或多种上面规定 的ct-烯烃和/或一种或多种二烯单体。最优选地,丙烯的无规共聚物 的其余部分是乙烯。

所述丙烯的无规共聚物的共聚单体可以包括约8-32mol。/。的乙烯

(C2)和/或CrC2。烯烃,更优选约9-约25mo1、甚至更优选约12-约 22mol%,其中约13-20mol。/a是更优选的。

更优选地,所述丙烯的无规共聚物包含约8-32mol^的乙烯,更优 选约9-约"mol。/。的乙烯,甚至更优选约12-约22moiy。的乙烯,其中约 13-20mol。/。的乙烯更优选作为共聚单体。

所述丙烯的无规共聚物可以具有5, 000, 00Og/mol或更低的重均分 子量(Mw) , 3, 000, 00Og/mol或更低的数均分子量(Mn ),约 5, 000, 000g/mol或更低的Z均分子量(Mz),以及l. 5或更低的g'指数, 都通过尺寸排阻色镨法测定。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物可以具有由尺 寸排阻色镨法测定的约5, 000-约5, 000, 000g/mol,更优选约10, 000-约1, 000, OOOg/mol ,更优选约20, 000-约500,000g/mo1 ,更优选约 50, 000-约300, 000g/mol的Mw。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物可以具有由尺 寸排阻色语法测定的约5, 000-约3, 000, 000g/mol,更优选约10, 000-约1, 000, 000g/mol ,更优选约30, 000-约500, 000g/mol ,更优选约 50, 000-约200, 000g/mol的Mn。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物可以具有由尺 寸排阻色语法测定的约IO, 000-约5, 000, 000g/mol,更优选约50, 000-约1, 000, 000g/mol ,更优选约80, 000-约500, 000g/mol ,更优选约 100, 000-约300, 000g/mol的Mz。

所述丙烯的无规共聚物的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.5-40.0, 更优选约1.8-5,最优选约1.8-3。

在一个优选的实施方案中,当在丙烯的无规共聚物的Mw下使用全 同立构聚丙烯的特性粘度作为基准测量时,该聚合物可以具有约l-约 1.5的g'指数值,更优选约1.25-约1.45的g'。本文所使用的g'指数定 义为:

table see original document page 42

其中Tib是丙烯的无规共聚物的特性粘度,n i是具有与该丙烯无规

共聚物相同粘均分子量(Mv)的线性聚合物的特性粘度,rii- KMva, K和a是线性聚合物的测量值并且应该在与用于g'指数测量的仪器相 同的仪器上获得。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物具有约200'C或 更低,更优选150。C或更低的采用差示扫描量热法(DSC)测量的结晶 温度(Tc )。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物具有根据ASTM D-1505试验方法在25 。C下测量的约0. 85-约0. 95g/ml ,更优选约 0. 87-0. 92g/ml,更优选约O. 88-约O. 91g/ml的密度。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物具有根据ASTM D-1238试验方法测量的等于或大于0. 2g/10min,优选2-500g/10 min, 更优选20-20(^/10 min的熔体流动速率(MFR )。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物具有根据ASTM E 794-85中描迷的程序测定的70J/g或更低,优选60J/g或更低,优选 50J/g或更低,优选40J/g或更低,优选30J/g或更低,优选25J/g或更 低,优选2QJ/g或更低,优选15J/g或更低,优选O. 5J/g或更高,优选 1J/g或更高,优选5J/g或更高,优选约lJ/g-约15J/g的熔化热(Hf ), 其中合乎需要的范围可以是上限Hf和下限Hf的任意组合。

优选的无规丙烯聚合物通常使用手性金属茂制备。手性金属茂催 化剂通常导致丙烯无规共聚物中丙烯残基的甲基主要具有相同的立构 规整度。丙烯的间规立构构型和全同立构构型都是可能的,但是全同 立构聚合物是优选的。丙烯残基的立构规整度导致聚合物中结晶度的 数量。丙烯无规共聚物中较低的结晶度水平认为源自于通过引入上述 的a-烯烃共聚单体获得的全同立构聚丙烯。

所述丙烯的无规共聚物优选是部分结晶的,它优选由可结晶的有 规立构丙烯序列产生。本文所使用的丙烯无规共聚物的结晶度也可以 用百分率结晶度表示,基于聚合物的熔化热除以聚丙烯的最高数量级 的热能,该热能对于本文的目的估计为189J/g (即,100%结晶度等于 189J/g)。也就是说,所述被讨论的聚合物的熔化热除以189J/gx 100 得到%结晶度。在一个优选的实施方案中,所述无规聚合物具有3W或 更低,优选30°/»或更低,优选25%或更低,优选20%或更低,优选15%或 更低,优选10%或更低的%结晶度。在另一个实施方案中,所述无规聚 合物具有3-30%,优选5-25°乂结晶度。

本发明的丙烯的无规共聚物优选具有约O. 25%-约15%,更优选约 0. 5%-约13%,最优选约O. 5%-约11%的聚丙烯结晶度。

除了这一结晶度水平之外,所述丙烯的无规共聚物优选具有单一 宽熔融转变。然而,丙烯聚合物的适合的无规共聚物可以显示与主峰 相邻的次熔融峰,但是对于本文的目的,这些次熔融峰一同被认为是 单一熔点,其中这些峰的最高点被认为是丙烯无规共聚物的熔点。所 述丙烯的无规共聚物优选具有约25。C-约75'C,优选约25X:-约65'C, 更优选约3(TC-约6(TC的熔点。

差示扫描量热法(DSC)的程序描述如下:用冲模取出在约200 - 230°。下压制的约6- 10mg聚合物的片材。在室温下将它退火240小 时。在此阶段结束时,将样品放置在差示扫描量热仪(PerkinElraer 7 Series Thermal Analysis System)中并且冷4卩至U纟々一50。C至iJ约一70。C。 以2(TC/min加热该样品以达到约200。C-约220TC的最终温度。记录为在 样品熔融峰下的面积的热输出是以焦/克聚合物表示的熔化热的量 度,该熔融峰通常在约3(TC-约175。C下成峰并且在约(TC-约200X:的温 度之间产生。熔点记录为在样品的熔融范围内最大热吸收的温度。

所述丙烯无规共聚物可以具有小于IOO,更优选小于75,甚至更优选小 于60,最优选小于30的根据ASTM D1646测定的门尼粘度ML (1+4)扭125。C。 本发明的丙烯无规共聚物优选包括具有窄组成分布的无规可结 晶共聚物。丙烯无规共聚物的分子间组成分布(例如,窄组成分布) 可以通过热分级在溶剂如饱和烃(例如己烷或庚烷)中测定。这种热 分级程序描迷如下。通常,聚合物的约75wt。/。,更优选85wt。/。作为一个 或两个相邻的可溶性级分离析出来,而该聚合物的其余部分在紧接其 前或其后的级分中。这些级分中的每一个具有相对于丙烯无规共聚物的平均乙烯含量wt。/。而言差值不大于20wty。(相对),更优选ioy。(相对) 的组成(乙烯含量wt。/。)。因此,如果半无定形无规聚丙烯共聚物满足 这一分级试验标准,则它被认为具有窄组成分布。

在优选的丙烯无规共聚物中有规立构丙烯序列的长度和分布与基 本上无规的统计共聚一致。序列长度和分布与共聚合竟聚率有关是为

人熟知的。所谓的基本上无规是指竟聚率的乘积通常为2或更低的共聚

物。在立构嵌段结构中,聚丙烯序列的平均长度大于具有类似组成的 基本上无规的共聚物。具有立构嵌段结构的现有技术聚合物具有与这 些嵌段结构一致的聚丙烯序列分布而不是基本上无规的统计分布。丙

烯聚合物的无规共聚物的竟聚率和序列分布可以通过"C NMR按将乙烯 残基相对于相邻的丙烯残基设置的方法测定。

如本文概括的那样,为了生产具有所需无规度和窄组成分布的丙 烯无规共聚物,希望使用(1)单中心催化剂和(2)充分混合的连续 流动搅拌釜聚合反应器,该反应器对于丙烯聚合物的优选无规共聚物 的基本上所有聚合物链仅提供单一聚合环境。

用于本发明的优选的丙烯无规共聚物在1999年5月13日提交的共 同未决美国申请U. S.系列号60/133, 966和1999年6月29日提交的U. S. 系列号60/342,854中详细描述为"第二聚合物组分(SPC )";在1999 年7月1日提交的U. S.系列号90/346, 460中还详细描述为"丙烯烯烃共 聚物",这些文献全部在此引入供美国专利实践目的参考。

除了构成丙烯聚合物的无规共聚物的主要部分的一种或多种共聚 单体(即,a-烯烃)之外,所述共聚单体选择例如但不限于乙烯、含 4-8个碳原子的a-烯烃和苯乙烯,如上所述的丙烯聚合物的无规共聚 物还可以包含长链分支,该长链分支可以任选地使用一种或多种a , co-二烯产生。

或者,丙烯的无规共聚物可以包含至少一种二烯,更优选包含至 少一种非共轭二烯,其可以有助于硫化及其它化学改性和/或交联工 艺。丙烯的无规共聚物中二烯的量可以优选为不大于约10wt。/。,更优选 不大于约5wt、

在一个优选的实施方案中,所述二烯可以选自用于硫化乙烯丙烯 橡胶的那些。优选的二烯的具体实例包括乙叉基降水片烯、乙烯基降

片烯、双环戊二烯和l,4-己二烯(可以从DuPont Chemicals获得)。 在另一个实施方案中,聚合物浓缩物的丙烯型塑性体可以包括呈 丙烯的离散无规共聚物的共混物形式的丙烯无规共聚物。此类共混物 可以包括两种或更多种聚乙烯共聚物(如上所述)、两种或更多种聚 丙烯共聚物(如上所述)、或各个这样的聚乙烯共聚物和聚丙烯共聚 物中的至少一种,只要丙烯共混物的无规共聚物的聚合物中每一种将 单独地有资格作为丙烯的无规共聚物。丙烯的无规共聚物中的每一种 在上面进行了描述并且在一个优选的实施方案中的丙烯的无规共聚物 的数目可以为三种或更少,更优选两种或更少。

在本发明的一个实施方案中,所述丙烯聚合物的无规共聚物可以 包括烯烃含量不同的丙烯聚合物的两种无规共聚物的共混物。优选地, 丙烯的一种无规共聚物可以包含约7-13mol。力的烯烃,而丙烯的另 一种 无规共聚物可以包含约M-"mol。/。的烯烃。在一个实施方案中,丙烯的 无规共聚物中优选的烯烃是乙烯。

得自本发明的丙烯乙烯共聚物具有独特的性能,这由它们的全同 立构指数和丙烯三单元组立构规整度与它们的乙烯含量之间的关系证 实。

丙烯聚合物的无规共聚物与可在市场上获得的那类聚丙烯共聚物 不同。这些聚丙烯共聚物包括:无规共聚物(RCP)和抗冲共聚物(ICP), 还称作多相共聚物或嵌段共聚物。RCP通常通过在单一反应器方法中将 丙烯与其它单体例如乙烯、丁烯和更高级oc-烯烃共聚合来制备,最常 用的单体是乙烯。这些共聚物的典型的乙烯含量为3-4moiy。至 14-17mol%。随着乙烯含量增加,熔点和刚性降低。典型的熔融温度为 120。C-150X:并且挠曲模量具有500-1500 MPa的值。在包括串联反应器 的方法中连续地制备ICP,其中全同立构聚丙烯在第一反应器中制备并 将乙烯供给第二反应器以产生乙烯丙烯橡胶。当使用Himont开发的 Catalloy技术时,典型的乙烯丙烯橡胶含量为20%-50%并且甚至高达

70°/。。此种高橡胶含量物质本领域中称为高合金共聚物。在这些ICP的 情况下,熔点可以仍然为约1601C,因为它们仍然包含全同立构聚丙烯 级分。挠曲模量通常为800-1300MPa。该高合金共聚物具有90-500 MPa 的挠曲模量。

本发明的丙烯聚合物的无规共聚物优选包含特定的三单元组立构 规整度。术语"立构规整度"是指聚合物中的stereogenicity。例如, 相邻单体的手性可以具有类似的或相反的构型。术语"二单元组"在

本文中用来表示两个邻接的单体;因此,三个相邻的单体在此称为三 单元组。在其中相邻单体的手性具有相同的相对构型的情况下,该二 单元组称作全同立构。在其中相邻单体的手性处于相反的相对构型的 情况下,该二单元组称作间规立构。描述构型关系的另一种方式是将 具有相同手性的邻接单体对称为内消旋(m)并且将具有相反构型的那 些称为外消旋(r)。

当三个相邻的单体具有相同的构型时,三单元组的有规立构缩写 为"mm"。如果三单体序列中两个相邻的单体具有相同的手性并且它 们与第三个单元的相对构型不同,则这种三单元组具有"mr"立构规 整度。"rr"三单元組中中间的单体单元具有与相邻的单元相反的构 型。聚合物中每类三单元组的比例可以被测定,然后乘以100来表示该 聚合物中找到的那类三单元组的百分率。聚合物的竟聚率和序列分布 可以通过13C NMR测定,其将乙烯残基相对于相邻的丙烯残基进行定位

丙烯的无规共聚物具有由%内消旋三单元组量度的独特的丙烯立 构规整度。如1998年7月1日提交的U. S.系列号09/108, 772详细描述的 那样(该文献全文在此引入作为参考),本发明的丙烯聚合物的无规 共聚物当与美国专利号5, 504, 172相比时具有对于任何给定乙烯含量 而言较低的内消旋三单元组。/。。内消旋三单元组。/。的较低的含量对应于 相对较低的结晶度,这转化成更好的弹性性能如高的拉伸强度和断裂 伸长率以及非常好的弹性恢复。好的弹性性能对于本发明的一些潜在 应用是重要的。

本发明中使用的优选的聚合物,优选本发明实施方案中使用的丙

烯的无规共聚物具有至少75。/。的立构规整度指数(m/r),本文中还称 为丙烯立构规整度指数和/或三单元组立构规整度指数。在此表示为

"m/r"的丙烯立构规整度指数通过"C核磁共振(NMR)测定。丙烯立 构规整度指数m/r的计算方法如H. N. Cheng, Macromolecules, 17, 1950

(1984 )中所定义。符号"m"或"r"描述了邻接丙烯基团对的立体 化学性,"m,,是指内消旋而"r"是指外消旋。m/r的比值为0到小于 1. 0通常描述间规聚合物,而m/r的比值为1. 0则通常描述无规材料,m/r 的比值大于l. 0则通常描述全同立构材料。理论上全同立构材料可以具 有接近无穷大的比值,并且许多无规聚合物副产品具有足够的全同立 构含量,从而导致了大于50的比值。

在一个优选的实施方案中,所述丙烯的无规共聚物具有全同立构 的立构规整丙烯结晶度。在此使用的术语"立构规整"是指在聚丙烯

(不算任何其它单体例如乙烯)中主要数量(即大于80%)的丙烯残基 具有相同的1,2插入并且侧挂的曱基的立体化学取向是相同的(内消旋 或外消旋)。

可用于本发明的优选的丙烯无规共聚物具有由"C NMR测量的75?4 或更大,80%或更大,82%或更大,85%或更大,或90%或更大的三个丙 烯单元的三单元组立构规整度指数,还称为"立构规整度指数"。聚 合物的三单元组立构规整度指数是三个相邻的丙烯单元序列(由头尾 键合组成的链,表示为m和r序列的二元结合)的相对立构规整度。就 本文的目的而言,对于本发明的半无定形共聚物,它表示为特定立构 规整度的单元数目与共聚物中全部丙烯三单元组数目的比率。丙烯共 聚物的立构规整度指数(mm分数)可以通过丙烯共聚物的"C NMR光镨 及以下Z/^式确定:

其中PPP (画)、PPP (mr)和PPP (rr)表示以下由头-尾键合组 成的三个丙烯单元链中由第二单元的甲基衍生的峰面积: formula see original document page 49

丙烯共聚物的"C NMR光谱测定方法描述在美国专利No. 5, 504, 172 中。与曱基碳区域(百万分之19-23 (ppm))有关的光语可以划分成 第一区域(21. 2-21. 9ppm),第二区域(20. 3-21. Oppm)和第三区域

(19. 5-20. 3ppm)。在光谱中的每一峰参照杂志Polymer,第30巻(1989 ) 第1350中的文章确定。在第一区域中,三个丙烯单元链中由PPP (mm) 代表的第二单元的曱基共振。在第二区域中,三个丙烯单元链中由PPP

(mr)代表的第二单元的曱基共振,以及相邻单元是丙烯单元和乙烯 单元的丙烯单元的曱基(PPE-曱基)共振(在20. 7ppm附近)。在第三 区域中,三个丙烯单元链中由PPP (rr)代表的第二单元的曱基共振, 以及相邻单元是乙烯单元的丙烯单元的甲基(EPE-曱基)共振(在 19. 8ppm附近)。三单元组立构规整度的计算方法概括在美国专利 5, 504, 172所示的技术中。从第二区域和第三区域的总峰面积中扣除丙 烯插入(2, l和l, 3插入两种)误差峰面积,则获得以由头-尾键合构 成的3丙烯单元-链(PPP (mr)和PPP (rr))为基准的峰面积。因此, 可以估算PPP (咖)、PPP (mr )和PPP ( rr )的峰面积,由此可以测定 由头-尾键合组成的丙烯单元链的三单元组立构规整度。

三单元组立构规整度可以由聚合物的"C-NMR光谱测定,如 J丄Ewen, "Catalytic Polymerization of Olefins" (Ewen方法);

PPP(mm):

PPP(mr):

和Eds.T.Keii,K.Soga', Kodanska Elsevier Pub.; Tokyo, 1986,第271 页所述,如2004年3月18日提交的美国专利申请US2004/05W86第8页编 号[0046]-[0054]的段落所述,所有文献在此引入作为参考。

在一个优选的实施方案中,可用于本发明的丙烯型塑性体具有大 于45'C,优选大于55。C,优选大于65t:的维卡软化点。在一个优选的 实施方案中,可用于本发明的丙烯型塑性体具有大于45,优选45-55, 优选45-60,优选45-50的肖氏A硬度。

丙烯的无规共聚物可以商品名Vistamaxx™ ( ExxonMobil Chemical )商购。适合的实例包括:Vistamaxx™ 6100、 VistamaxxTM 6200 和VistamaxxTM 1100,特征为具有独特工艺性能和特征的高度弹性和挠 性半结晶聚烯烃聚合物的特种弹性体,其中有一些包括:自由流动的 粒料,其具有经证实的在常规聚烯烃加工设备中的易加工性;耐化学 品性和长期老化性;非常低的金属灰分(即小于约O. lwt%)和低聚物; 和与各种聚烯烃极好的相容性。

丙烯型塑性体的制备

优选的丙烯型塑性体如丙烯的无规共聚物可以通过使丙烯与一种 或多种C2或C广C2。 oc-烯烃聚合来制备,最优选地,该丙烯的无规共聚 物包含丙烯和乙烯。优选在手性金属茂催化剂与活化剂和非必要的清 除剂存在下将单体聚合。与丙烯结合使用的共聚单体可以是线性和/ 或支化的。优选的线性oc -烯烃包括乙烯或C厂Cs ot -烯烃,更优选乙烯、 l-丁烯、l-己烯和l-辛烯,甚至更优选乙烯或l-丁烯。优选的支化ot-烯烃包括4-甲基-l-戊烯、3-甲基-l-戊烯和3, 5, 5-三甲基-l-己烯。

在一个优选的实施方案中,使用连续溶液聚合方法来制备包含例 如丙烯和一种或多种乙烯、辛烯或二烯的丙烯无规共聚物。聚合方法 优选使用金属茂催化剂,即二甲基.1, l'-双(4-三乙基甲烷基苯基) 亚甲基(环戊二烯基)-(2,7-二叔丁基-9-芴基)合铪与作为活化剂 的四(五氟苯基)酸二甲基苯铵。可以在引入聚合方法之前,向单 体原料流中添加有机化合物,即三正辛基铝作为清除剂。对于制备

更加结晶的聚合物,使用与四(五氟苯基)硼酸二甲基苯铵结合的二 甲基.二曱基甲硅烷基双(茚基)合铪。优选地,溶液聚合在单个、或 在两个串联的连续搅拌釜式反应器中进行。可以使用己烷作为溶剂。 此外,可以添加甲苯以提高助催化剂的溶解性。将进料输送到笫一反

应器中,在那里,放热的聚合反应在约50'C-约220'C的反应温度下绝 热地进行。也可以将氢气添加到该反应器中作为另外的分子量调节剂。 如果需要的话,然后将聚合物产物输送到第二反应器中,该反应器也 在约50。C-20(TC的温度下绝热地操作。

可以将附加的单体、溶剂、金属茂催化剂和活化剂供给第二反应 器和/或附加的反应器。离开第二反应器的聚合物含量优选为8-22wt°y4。 热交换器然后将该聚合物溶液加热到约220。C的温度。然后使该聚合物 溶液进入下临界溶解温度(LCST)液-液相分离器,该相分离器使该聚 合物溶液分离成两个液相(上部稀相和下部富聚合物相)。该上部稀 相包含约70wty。的溶剂,下部富聚合物相包含约30wa的聚合物。然后 聚合物溶液进入低压分离器容器,该容器在约150。C的温度和4-10巴-g

(400-1000 Pa)的压力下运转并将该下部富聚合物相闪蒸以除去挥发 物和将该聚合物含量增加到约76wt。/。。在闪蒸器底部的齿轮将富聚合 物溶液推动到List脱挥发器中。挤出机与该List脱挥发器的末端连接, 藉此将该聚合物材料输送到齿轮泵中,该齿轮泵将该聚合物材料推动 穿过过滤网组件。然后可以将该聚合物切成粒料并供给到水浴中。旋 转干燥器可用来干燥该聚合物粒料,所述粒料优选具有小于约O. 5wt% 的最终溶剂含量。

如上所述,本发明的优选的丙烯无规共聚物可以如下制备:在手 性金属茂催化剂与活化剂和任选的清除剂存在下,使丙烯和至少一种 C2或C广C2。 a-烯烃聚合最优选乙烯和丙烯聚合。优选的手性金属茂是 已知用来促进丙烯的引入以便制备主要全同立构的聚丙烯五单元组和 促进oc-烯烃共聚单体的统计学上无规引入的那些手性金属茂。术语

"金属茂"和"金属茂催化剂前体"是本领域中已知的术语,用来指 具有^5或6族过渡金属M的化合物,具有可以被取代的环戊二烯基(Cp)配体,至少一个非环戊二烯基衍生的配体(X),以及零或一个含杂原 子的配体Y,这些配体配位于M并且数目对应于其化合价。金属茂催化 剂前体一般需要用适合的助催化剂(也称为"活化剂")活化,以便 获得活性金属茂催化剂或催化剂体系。活性金属茂催化剂一般是指具 有能够配位、插入和聚合烯烃的空配位点的有机金属配合物。

在此使用的优选的金属茂包括桥联和非桥联双环戊二烯基配合物, 其中该环戊二烯基独立地是取代或未取代的环戊二烯基、取代或未取代 的茚基,或者取代或未取代的芴基。优选的金属茂包括由通式TCpCpMX2 表示的那些,其中T是桥联基团如二烷基硅烷基(如二曱基甲硅烷基) 或烃基(如甲基、乙基或丙基),每个Cp独立地是取代或未取代的环戊 二烯基、取代或未取代的茚基(优选2,4或2,4,7取代的茚基),或其取 代或未取代的芴基,M是4族金属(优选Hf、 Zr或Ti),每个X独立地是

卤素或烃基(如氯、溴、曱基、乙基、丙基、丁基或苯基)。

在此使用的优选的金属茂包括具有用于配体的两个Cp环体系的环 戊二烯基(Cp)配合物。Cp配体优选与金属形成"弯形的夹心配合物 (bent sandwich complex)",并且优选通过桥联基团被定为刚性构 型。这些优选的环戊二烯基配合物具有以下通式:

'(CpWm)R3n(Cp2R2p)MXq

其中:配体(CpWm)的0。1和配体(Cp2R2p)的Cp2是环戊二烯基 并且优选是相同的;W和R'各自独立地是卣素或含有至多20个碳原子的 烃基,卣碳基(halocarbyl),烃基取代的有机准金属或囟碳基取代 的有机准金属基团;m优选是l-5; p优选是l-5;优选在与之相伴的 环戊二烯基环的相邻碳原子上的两个Ri和/或W取代基能够连接在一 起,形成含有4-20个碳原子的环(如茚或芴);113是桥联基团;n是在 两个配体之间的直接链中的原子的数目,优选是l-8,最优逸l-3; M 是具有3-6的化合价的过渡金属,优选元素周期表的第4、 5或6族的金 属,并且优选处于其最高氧化态;每个X是非环戊二烯基配体并且独立 地是含有至多20个碳原子的烃基,烃氧基,卣碳基,烃基取代的有机 准金属,烃氧基取代的有机准金属,或囟碳基取代的有机准金属基团;q等于M的化合价减2。

用于本发明的上述双环戊二烯基金属茂的许多实例在以下文献中 进行了公开:美国专利号5, 324, 800 ; 5, 198, 401 ; 5, 278, 119 ; 5, 387, 568 ; 5, 120,867 ; 5, 017, 714; 4, 871, 705 ; 4, 542, 199 ; 4,752,597; 5, 132, 262; 5, 391, 629; 5, 243; 5, 278, 264; 5, 296, 434 和5, 304, 614,这些文献全部在此引入供美国专利实践目的参考。用于 本发明的上述类型的优选双环戊二烯基金属茂的说明性但非限制性实 例包括以下物质的外消旋异构体:

『(CH》2Si(茚基)2M(Cl)2;

H-(CH3)2Si (茚基)2M(CH3)2;

H-(CH3)2Si(四氩茚基)2M(Cl)2;

in-(CH3)2Si (四氢茚基)2M(CH3)2;

p- (CH3)2Si (茚基)2M (CH2CH3)2;

『綜5)2"茚基)2M (CH3)2;

其中M可以包括Zr、 Hf和/或Ti。

优选地,这些金属茂与一种或多种铝氧烷(优选甲基铝氧烷或改 性的曱基铝氧烷)和/或一种或多种离子活化剂如以下物质结合使用: 四苯基硼酸N, N-二曱基苯铵, 四(五氟苯基)硼酸N,N-二曱基苯铵, 四(全氟苯基)硼酸二苯基碳, 四(七氟萘基)硼酸N,N-二甲基苯铵。

添力口剂

本发明的组合物可以包含添加剂如常用于改进聚合物性能的那 些。这些包括抗氧化剂、成核剂、酸清除剂、稳定剂、防腐剂、发泡 剂、其它UV吸收剂如链中断抗氧化剂等,猝灭剂、抗静电剂、滑爽剂、 颜料、染料和填料以及固化剂如过氧化物。工业上常用的染料和其它 着色剂在一个实施方案中可以O. 01 - 10wt。/。的量,而在另一个实施方案 中以O. 1 - 6wt。/。的量存在,基于该组合物的重量。

具体来说,抗氧化剂和稳定剂比如有机磷酸酯,受阻胺和酚类

抗氧化剂可以在一个实施方案中以O. 001 - 2wt。/。的量,在另一个实施方 案中以O. 01 - 0. 8wt。/。的量,和在又一个实施方案中以O. 02 - 0. 5wt^的 量存在于本发明的组合物中,基于该组合物的重量。适合的有机亚磷 酸酯的非限制性实例是三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(IRGAF0S 168 )和二( 2, 4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯(ULTRANOX 626 )。 受阻胺的非限制性实例包括聚[2-N,『-二 ( 2, 2, 6, 6-四曱基-4-哌咬 基)-己烷二胺-4- ( l-基-1,1,3,3-四曱基丁烷)对称-三嗪] (CHIMASORB 944 );双(1, 2, 2, 6, 6-五曱基-4-哌啶基)癸二酸酯 (TINUVIN 770 )。酚类抗氧化剂的非限制性实例包括季戊四醇四(3, 5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯(IRGANOX 1010);和1,3,5-三(3, 5-二叔丁基-4-羟基千基-异氰脲酸酯(IRGANOX 3114)。

填料在一个实施方案中可以O. 001 -,50wt。/。的量,在另一个实施方 案中以O. 01 - 25wt。/。的量,以及在又一个实施方案中以O. 2 - 10wt。/。的量 存在,基于该组合物的重量。合乎需要的填料包括但不限于二氧化, 碳化硅,珪石(以及沉淀或非沉淀的硅的其它氧化物),氧化锑,碳 酸铅,锌白,锌钡白,锆石,金刚砂,尖晶石磷灰石,重晶石粉, 硫酸钡,菱镁矿,炭黑,白石,碳酸,离子Mg、 Ca、或Zn与Al、 Cr或Fe和C03和/或HP04的滑石和水滑石复合物(水合或非水合的);石 英粉,盐酸碳酸镁,玻璃纤维,粘土,氧化铝,以及其它金属氧化物 和碳酸盐,金属氢氧化物,铬合金(chrome),磷和溴化阻燃剂,三氧 化锑,二氧化硅,聚硅氧烷,和它们的共混物。这些填料尤其可以包 括本领域已知的任何其它填料和多孔填料及载体,并且可以具有在添 加到聚合物中之前预接触或预吸附到填料中的本发明的NFP。

更具体地说,在本发明的一个实施方案中,NFP或NFP的某个部分可 以与填料(最好多孔填料)共混。例如,NFP和填料可以通过转鼓或其它 湿法共混装置来共混。在该实施方案中,NFP和填料共混达适于形成NFP 和填料的均匀组合物的时间,理想地,在一个实施方案中是1分钟到5小 时。该NFP/填料共混物然后可以与在本发明中使用的聚合物共混,以便

进行增塑。在另一个实施方案中,在将多孔填料与聚合物接触之前,可

以将该填料与NFP或它的某个部分接触。在另 一个实施方案中,多孔填料、 聚合物和NFP同时接触(或在同一共混装置中)。在任何情况下,填料可 以以组合物的O. 1 - 60wty。的量存在,和在另一个实施方案中以O. 2 -40wt。/。的量,在又一个实施方案中以O. 3-20wt。/。的量存在。

脂肪酸的金属盐也可以存在于本发明的组合物中。此类盐可以在 一个实施方案冲以组合物的O. 001 - lwt。/。的量存在,而在另一个实施方 案中以O. 01 - 0. 8w"/。的量存在。脂肪酸的实例包括月桂酸,硬脂酸, 丁二酸,硬脂基乳酸,乳酸,邻苯二甲酸,苯甲酸,幾基硬脂酸,荒 麻油酸,环烷酸,油酸,棕榈酸,芥酸或链长为7-22个碳原子的任何 一元羧酸脂族饱和或不饱和酸。适合的金属包括Li, Na, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cd, Al, Sn, Pb等。优选的脂肪酸的金属盐是硬脂酸镁,硬 脂酸钙,硬脂酸钠,硬脂酸锌,油酸钙,油酸锌和油酸镁。

在一个优选的实施方案中,爽滑添加剂可以存在于本发明的组合 物中。优选地,基于组合物的重量,爽滑添加剂以0. 001-lwt% (10-10,000 ppm),更优选O. 01-0. 5wt°/。 ( 100-5000 ppm),更优选 0. 1-0. 3wt% ( 1000-3000 ppm)的量存在。

合乎需要的爽滑添加剂包括但不限于饱和脂肪酸酰胺(如棕榈酸酰 胺、硬脂酰胺、花生酸酰胺、山茶酸酰胺、硬脂酰硬脂酰胺、棕榈酰棕 榈酸酰胺和硬脂酰花生酸酰胺);饱和的亚乙基双酰胺(如硬脂酰氨基-乙基-硬脂 酰胺、硬脂酰氨基-乙基-棕榈酸酰胺和棕榈酰氨基-乙基-硬脂 酰胺);不饱和脂肪酸酰胺(如油酰胺、芥酸酰胺和亚油酸酰胺);不 饱和亚乙基-双酰胺(如亚乙基-双硬脂酰胺、亚乙基-双油酰胺、硬脂酰 芥酸酰胺、芥酸酰氨基-乙基-芥酸酰胺、油酰氨基-乙基-油酰胺、芥酸 酰氨基-乙基-油酰胺、油酰氨基-乙基-芥酸酰胺、硬脂酰氨基-乙基-芥 酸酰胺、芥酸酰氨基-乙基-棕榈酸酰胺和棕榈酰氨基-乙基-油酰胺); 二醇;聚醚多元醇(如Carbowax);脂族烃的酸(如己二酸和癸二酸); 芳族或脂族烂的酯(如单硬脂酸甘油酯和单油酸季戊四醇酯);苯乙烯-oc-甲基苯乙烯;含氟聚合物(如聚四氟乙烯、氟油和氟蜡);硅化合物

(如硅烷和硅聚合物,包括硅酮油、改性硅酮和固化硅酮);烷基硫 酸钠、烷基磷酸酯和它们的混合物。

优选的爽滑添加剂是不饱和脂肪酸酰胺,它们可从Crompton (Kek詣ideT"等级)、Croda Universal( CrodamideTM等级)和Akzo Nobel Amides Co. Ltd. ( ARM0SLIpTM等级)商购。尤其优选的滑爽剂包括具 有以下化学结构的不饱和脂肪酸酰胺: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)xCONH2

其中x是5-15。优选的型式包括:l)芥酸酰胺,其中x是ll,也称 为顺式-13-二十二碳烯酰胺(可作为AEMOSLIP E商购);2 )油烯基酰 胺,其中x是8;和3)油酰胺,其中x是7,也称为N-9-十八碳烯基-十 六烷酰胺。在另一个实施方案中,硬脂酰胺也可用于本发明。其它优 选的爽滑添加剂包括WO 2004/005601 Al描述的那些。

在某些实施方案中,本发明的增塑丙烯聚合物组合物可以与一种 或多种其它聚合物,包括但不限于热塑性聚合物和/或弹性体共混。

所谓"热塑性聚合物,,是指可以通过加热熔化,然后冷却而在加 热前后的固态性能没有明显变化的聚合物。热塑性聚合物通常包括但 不限于聚烯烃,聚酰胺,聚酯,聚碳酸酯,聚砜,聚缩,聚内酯, 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂,聚苯醚,聚苯硫醚,苯乙烯-丙烯腈树脂, 苯乙烯-来酸酐,聚酰亚胺,芳族聚酮,或以上的两种或更多种的混 合物。优选的聚烯烃包括但不限于含有一种或多种线性、支化或环状 C2-"。烯烃的聚合物;优选含有与一种或多种C3-C,。烯烃,优选C3-(^ oc -烯烃,更优选C广d。 a-烯烃共聚的乙烯的聚合物。尤其优选的实例 是聚丁烯。最优选的聚烯烃是聚丙烯。其它优选的聚烯烃包括但不限 于含乙烯的聚合物,其包括但不限于乙烯与CfC,。烯烃,优选C广C2。 a -烯烃,更优选丙烯、丁烯、己烯和/或辛烯共聚的聚合物。

所谓"弹性体"是指所有天然和合成橡胶,包括在ASTM D1566中 定义的那些。优选的弹性体的实例包括但不限于乙烯丙烯橡胶,乙烯 丙烯二烯单体橡胶,苯乙烯嵌段共聚物橡胶(包括SEBS、 SI、 SIS、 SB、 SBS、 SIBS等,其中S-苯乙烯,EB =无规乙烯+丁烯、I-异丁烯,B

-丁二烯),丁基橡胶,卣化丁基橡胶,异丁烯和对烷基苯乙烯的共

聚物,异丁烯和对烷基苯乙烯的囟化共聚物,天然橡胶,聚异戊二烯, 丁二烯与丙烯腈的共聚物,聚氯丁二烯,丙烯酸烷基酯橡胶,氯化异

戊二烯橡胶,丙烯腈氯化异戊二烯橡胶,聚丁二烯橡胶(顺式和反式)。

在另一个实施方案中,所述含有NFP的共混物可以进一步与以下物 质结合:可通过高压自由基方法聚合的一种或多种聚合物、低密度聚 乙烯(密度0.915到低于0.935g/cm3)、线性低密度聚乙烯、超低密度 聚乙烯(密度O. 86到低于0. 90g/cm3)、极低密度聚乙烯(密度O. 90到 低于O. 915g/cm3)、中密度聚乙烯(密度O. 935到低于0. 945g/cm3)、 高密度聚乙烯(密度O. 945到0. 98g/cm3)、乙烯-乙酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸甲酯、丙烯酸的共聚物、聚氯乙烯、聚丁烯-1、全同立构聚丁 烯、ABS树脂、嵌段共聚物、苯乙烯嵌段共聚物、聚酰胺、聚碳酸酯、 PET树脂、交联聚乙烯、乙烯和乙烯醇的共聚物(EVOH)、芳族单体的 聚合物例如聚苯乙烯、聚1-酯、聚缩醛、聚偏二氟乙烯、聚乙二醇和/ 或聚异丁烯。优选的聚合物包括以EXCEEED™和EXACT™的商品名从 Exxon Chemical Company ( Baytown, Texas )购得的那些。

在尤其优选的实施方案中,本发明的组合物与乙烯型塑性体结合, 基于该组合物重量,优选与0.5-50wt^的乙烯型塑性体,更优选 1-40wt%,更优选S-"wt。/。的乙烯型塑性体结合。优选的乙烯型塑性体 优选是乙烯的均聚物或包含至少50wt。/。的乙烯,且具有高达50wtW,优 选l-35wty。,甚至更优选l-6wt。/。的C3-C2。共聚单体的共聚物,基于该共 聚物的重量。该聚乙烯共聚物优选具有90%或更高,甚至更优选大于95% 的组成分布宽度指数(CDBI)。在另一个优选的实施方案中,该乙烯 共聚物具有0. 86-0. 925g/cm3的密度和90%或更高,优选95%-99%的 CDBI。组成分布宽度指数(CDBI)是单体在聚合物链内的组成分布的 量度并且通过PCT出版物WO 93/03093 ( 1993年2月18日公开)中描述的 程序测量,包括当测定CDBI时将重均分子量(Mw)小于15, 000的级分 忽略。对本发明来说,均聚物定义为具有100。/。的CDBI。

上述乙烯型塑性体的CfC2o烯烃共聚单体可以是任何可聚合的烯 烃单体并且优选是线性、支化或环状烯烃,甚至更优选是oc-烯烃。适 合的烯烃的实例包括丙烯、丁烯、异丁烯、戊烯、异戊烯、环戊烯、 己烯、异己烯、环己烯、庚烯、异庚烯、环庚烯、辛烯、异辛烯、环

辛烯、壬烯、环壬烯、癸烯、异癸烯、十二碳烯、异癸烯、4-甲基-戊烯-1、 3-甲基-戊烯-1、 3,5,5-三甲基己烯-1。适合的共聚单体还包 括二烯、三烯和苯乙烯系单体。优选的实例包括苯乙烯、oc-甲基苯乙 烯、对烷基苯乙烯(如对甲基苯乙烯)、己二烯、降冰片烯、乙烯基 降冰片烯、乙叉基降冰片烯、丁二烯、异戊二烯、庚二烯、辛二烯和 环戊二烯。用于乙烯型塑性体的优选的共聚单体是丙烯、丁烯、己烯 和/或辛烯。

上述乙烯型塑性体还可以包含三聚物和四聚物,它们可以是上述 C「C2。烯烃,任何C4-C2。线性、环状或支化二烯或三烯和任何苯乙烯系 单体如苯乙烯、oc-甲基苯乙烯或对甲基苯乙烯中的一种或多种。优选 的实例包括丁二烯、戊二烯、环戊二烯、己二烯、环己二烯、庚二烯、 辛二烯、壬二烯、降水片烯、乙烯基降冰片烯、乙叉基降冰片烯、异 戊二烯和庚二烯。

在一个优选的实施方案中,上述乙烯型塑性体是金属茂聚乙烯 (mPE) 。 mPE均聚物或共聚物可以使用单或双环戊二烯基过渡金属催 化剂和与之结合的铝氧烷和/或非配位阴离子活化剂以溶液、淤浆、高 压或气相方式制备。所述催化剂和活化剂可以是经担载或未经担载的 并且环戊二烯基环可以是取代或未取代的。采用此类催化剂/活化剂结 合物制备的一些商业产品可从Baytown, Texas的ExxonMobi 1 Chemical Company以商品名EXACTTM商购。对于与用来制备此类mPE均聚物和共聚 物的方法和催化剂/活化剂的更多信息,参见W0 94/26816; W0 94/03506; EPA 277, 003; EPA 277, 004;美国专利号5, 153, 157;美 国专利号5,198,401;美国专利号5, 240, 894;美国专利号5, 017, 714; CA 1,268, 753;美国专利号5, 324, 800; EPA 129, 368;美国专利号 5,264,405; EPA 520, 732; W0 92 00333;美国专利号5, 096, 867;美 国专利号5, 507, 475; EPA 426 637; EPA 573 403; EPA 520 732; EPA 495 375; EPA 500 944; EPA 570 982; WO91/09882; WO94/03506和 美国专利号5, 055, 438。

适合在此使用的EXACT塑性体的实例包括:

ExxonMobil EXACT-塑性体

table see original document page 59

在一个优选的实施方案中,HMPP是抗沖共聚物并且使HMPP/NFP/ 丙烯型塑性体组合物与乙烯型塑性体(尤其是mPE)结合。

增粘剂可以与本发明的组合物共混。有用的增粘剂的实例包括但

不限于脂族烃树脂,芳族改性的脂族烃树脂,氢化聚环戊二烯树脂, 聚环戊二烯树脂,松香,松香酯,木松香,木松香酯,妥尔油松香,

妥尔油松香酯,多碎烯,芳族改性的多辟烯,辟烯酚醛树脂,芳族改 性的氢化聚环戊二烯树脂,氢化脂族树脂,氢化脂族芳族树脂,氢化 辟烯和改性薛烯,以及氢化松香酯。在一些实施方案中,增粘剂是氢 化的。在其它实施方案中,增粘剂是非极性的。(非极性是指增粘剂 基本上不含具有极性基团的单体。优选极性基团不存在,然而如果它

们存在的话,它们优选以不超过5wt。/。,优选不超过2wt"/。,甚至更优选 不超过O. 5wt。/。的量存在,基于该增粘剂的重量)。在一些实施方案中, 增粘剂具有80-14(TC,优选IOO-130'C的软化点(环球法,通过ASTM E-28测量)。如果存在的话,增粘剂通常以约lwt。/D-约50wt9/。,更优选 10-40wt%,甚至更优选20 - 40wt。/D的量存在,基于该共混物的重量。 然而优选的是增粘剂不存在,或如果存在的话,以低于10wt、优选低 于5wt。/。,更优选低于lwt。/。的量存在。

在另 一个实施方案中,本发明的组合物和/或其共混物还包含本领 域中已知的典型的添加剂如填料,成穴剂、抗氧化剂、表面活性剂、 助剂、粘连剂、抗粘连剂、色母料、颜料、染料、加工助剂、UV稳定 剂、中和剂、润滑剂、蜡、和/或成核剂。添加剂可以按本领域中熟知 的通常有效量存在,如O. 001wt%-10wt%,基于该组合物的重量。优选 的抗氧化剂包括酚类抗氧化剂,如Irganox 1010、 Irganox 1076,都 可以从Ciba-Geigy获得。优选的填料、成穴剂和/或成核剂包括二氧化 钛,碳酸、疏酸钡,硅石,二氧化硅,炭黑,沙子,玻璃珠,矿质 集料,滑石,粘土等。

交联

可以使用交联或未交联的本发明组合物。交联可以通过本领域中 已知的任何方式例如通过在硫化化学试剂,过氧化物,偶氮,辐射电子束、UV、 IR、可见光等存在下进行交联实现。可以通过使用添加 剂和促进剂加速或增强交联。

交联反应(本文还称为硫化)是其中不同的聚合物链通过化学反 应化学连接的反应。可以用于本发明实践的交联剂/体系包括硫型固化 剂、过氧化物固化剂、树脂固化、硅氢化、不稳定的或迁移性固化体 系以及高能辐射中一种或多种。可以用于本发明实践的硫供体化合物 包括秋兰姆多硫化物,如二硫化四曱基秋兰姆、二^t化二异丙基四甲 基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四疏化二戊基亚甲基秋兰姆、六硫 化二戊基亚曱基秋兰姆、二硫化二环六亚曱基秋兰姆和二硫化苯乙基 秋兰姆。还包括的是二烷基二硫代氨基甲酸盐如二丁基二疏代氨基曱 酸锌、二曱基二硫代氨基曱酸锌、二乙基二硫代氨基曱酸锌、二曱基 二硫代氨基甲酸铋、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲 酸铋、二丁基二硫代氨基甲酸镍、二曱基二疏代氨基曱酸、二乙基 二硫代氨基曱酸硒、二甲基二硫代氨基甲酸铅、二乙基二硫代氨基甲

酸tellerium、 二乙基二硫代氨基甲酸镉等。

除了上述固化剂之外,还可以使用促进剂,包括但不限于硫脲, 如亚乙基石危脲、N,N'-二丁基石克脲和N,N'-二乙基石克脲;石克脲一硫化物, 如四甲基硫脲一硫化物、四乙基硫脲一硫化物和四丁基硫脲一疏化物; 苯并噻唑磺酰胺,如N-氧-二亚乙基-苯并噻唑-2-磺酰胺、N-环己基苯 并噻唑-2-磺酰胺、N,r-二异丙基-苯并噻唑-2-磺酰胺和N-叔丁秦-苯并噻唑-2-磺酰胺;2-巯基咪唑啉;N-二苯基-胍;N,N'-二(2-甲基 苯基)胍;2-巯基-苯并噻唑;2-(吗啉基二硫代)苯并參唑-二硫化 物;和2-巯基-苯并瘗唑锌。可以使用的硫/硫供体化合物或其混合物 的量在上限为6或4 phr,下限为O. 5或1 phr的范围之内。

可以用于本发明实践的有机过氧化物包括但不限于过氧化二叔丁

基;过氧化二枯基;过氧化叔丁基枯基;oc,双(叔丁基过氧)二异丙苯; 2, 5-二甲基-2, 5-二 (叔丁基过氧)己烷;1,卜二 (叔丁基过氧)-3, 3, 5-三甲基环己烷;正丁基-4,4-双(叔丁基过氧)戊酸酯;过氧化苯甲酰; 过氧化月桂酰;过氧化二月桂酰;2,5-二甲基-2,5-二 (叔丁基过氧)己 烯-3;以及过氧化二芳基,过氧化酮,过氧二碳酸盐(酯)过氧化酯, 过氧化二烷基,氢过氧化物,过氧缩酮和它们的组合。偶氮引发剂(如 可以从AT0 Chemical获得的Luazo RTM AP )也可以用作自由基引发剂。 除了过氧化物之外,可以使用其它的固化助剂或活性助剂,例如 三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基磷酸酯、硫、秋 兰姆、N-苯基双马来酰胺、二丙烯酸锌、二甲基丙烯酸锌、二乙烯基 苯、1,2-聚丁二烯、三羟甲基丙烷三曱基丙烯酸酯、二丙烯酸l,4-丁 二醇酯、三官能化丙烯酸酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、多官能化丙烯 酸酯、多官能化甲基丙烯酸酯、丙烯酸和甲基丙烯酸金属盐、和肟 (oximer)。活性助剂可以经由加成机理或转移机理改进交联密度。 美国专利号5, 656, 693 (该文献的公开内容在此引入作为参考)描述了 过氧化物固化剂和它们制备疏化橡胶的用途。组合物中过氧化物浓度 可以在具有约l x 10—4摩尔,或约2 x l(T摩尔,或约7 x 10—4摩尔/一百份 橡胶的上限,到约2xl0—2摩尔,或约2xi(T摩尔,或约l. 5 x 10—3摩尔/ 一百份橡胶的下限的范围中。

能够使橡胶聚合物交联的任何酚醛树脂可用于本发明实践,例如 美国专利号2,972, 600、 4, 311, 628和3, 287, 440中描述的那些,该文 献的公开内容在此《1入作为参考。酚醛树脂固化剂的实例是甲阶酚醛 树脂,它是通过使烷基取代的苯酴或未取代的苯酚与醛在性介质中 缩合或通过使双官能苯酚二醇缩合制备的。烷基取代的苯酚的烷基取 代基通常包含1-10个碳原子。酚醛树脂固化剂可以是对位被含1-10个 碳原子的烷基取代的二羟曱基苯酚。酚醛树脂固化剂可以与催化剂体 系结合使用。例如,非卤化苯酚固化树脂可以与卣素供体和非必要的 卤化氢清除剂结合使用。当苯酚固化树脂被卣化时,不需要卣素供体, 但是可以使用卣化氢清除剂。

硅氢化可用来使本文描述的组合物交联。有用的含硅固化剂通常 包括含至少两个SiH基团的氢化硅化合物。这些化合物在硅氩化催化剂 存在下与不饱和聚合物的碳-碳双键反应。氢化硅化合物的实例包括但 不限于甲基氢聚硅氧烷,曱基氢二甲基硅氧烷共聚物,烷基甲基聚硅 氧烷,双(二甲基甲硅烷基)烷烃,双(二甲基甲硅烷基)苯和它们 的混合物。硅氢化催化剂的实例包括但不限于包括第VIII族过渡金属

(如钯、铑和柏),和其配合物的催化剂。使用用于固化的硅氢化还

在美国专利号5, 936, 028中进行了描述,该文献的公开内容在此引入作 为参考。在一个特定的实施方案中,使用含硅固化剂,并且该聚合物 组合物包括5-乙烯基-2-降水片烯作为二烯组分。

挥发性或迁移性固化体系可以用来使本文描述的组合物交联。挥发 性固化剂的实例是二氯化硫,其可以从Aldrich Chemical Co. of Milwaukee, WI获得。二氯化硫用作挥发性固化剂在"Rubber Technology Handbook" W. Hoffman, 1988,第42页(Hanser Publ isher, Munich)中进 行了举例说明。挥发性固化体系能够在室温下或稍微升高的温度(<60 °C )下的接触过程中扩散到大部分样品中并容易地经由所引入的二烯的 帮助使聚合物交联。当含聚合物的制品具有至少一个小于2英寸、或小 于1.5英寸、或小于l. 0英寸的尺寸时,这些固化体系对于所述聚合物的 交联是最有效的。满足这一尺寸要求的制品的实例包括纤维和由纤维制 成的纺织/非织造材料,薄膜和由薄膜制成的结构物,以及模塑物品。 较薄的尺寸允许挥发性固化剂容易扩散到成型制品中并完全地和均匀 地使该制品交联。为了在相对较厚的制品中达到相同的结果,可能需要 更长的曝露时间。在挥发性固化剂下的爆露时间可以为数秒至数小时, 这取决于如下因素:如所需的交联度、反应温度、制品的厚度、和该聚 合物上可用于交联反应的二烯的量。

挥发性固化剂可以作为涂覆到配混聚合物的表面上的在溶剂中的 溶液使用。挥发性固化体系的使用可以具有以下的 一个或多个特征: (l)在已经将组合物加工成型材如纤维或薄膜之后,可以在成型或模 塑阶段之后添加固化剂;(2 )在形成或成型过程中没有固化剂可以允 许使用更高的温度,这可以引起对于成型制品的形成来说的更快加工; 和(3 )在环境和接近环境条件下使用该固化剂可以使在用于固化的正 常温度条件下可能扭曲的型材交联。

在聚合物链上通过脱氢的自由基形成可以引发交联;因此,高能 辐射可以用来使本文描述的组合物交联。辐射的能量需要高于聚合物 的最不稳定碳-氢键的键能。通常用于塑料工业的例如用于使聚乙烯和

聚氯乙烯交联的这种交联原理也可以用来交联该聚合物。可以使用的

辐射源包括但不限于钴-60源,范德格拉夫发生器、共振变压器、级联 加速器、线性加速器和电子感应加速器。在采用高能辐射的辐射过程 中,在聚合物链中产生引起C-C交联的自由基。对于本文描述的组合物 的辐射固化,不需要硫化助剂。用作过氧化物固化的共活化剂的活化 剂如曱基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯 (TPTA)可以用于高辐射固化以降低辐射能的需要量或达到增加的固 化状态。在辐射交联过程中,不会产生由任何硫化化学试剂引起的分 解产物,后者可能影响硫化橡胶的性能傳或生理机能。

共混和制造的制品

当用来与本发明的NFP共混时,适合用于本发明的丙烯聚合物可以 呈任何物理形态。在一个实施方案中,使用反应器颗粒(定义为在任 何加工程序之前从聚合反应器分离出的聚合物的颗粒)与本发明的NFP 共混。反应器颗粒具有在一个实施方案中50jam-10mm,在另一个实施 方案中10iam-5 mm的平均直径。在另一个实施方案中,丙烯聚合物呈 粒料形式,例如由反应器聚合物或颗粒的熔融挤出形成的具有l mm-10 mm的平均直径的粒料。

可以通过任何合适的方法将丙烯聚合物、NFP和任何其它的成分共 混,并且通常共混到获得均匀混合物。例如,可以在滚混桶、静态混 合器、间歇式混合器、挤出机或它们的組合中将它们共混。混合步骤 可以作为用来制造制品的加工方法的一部分进行,例如在注塑加工或 成纤生产线上的挤出机中进行。

混合步骤可以包括:首先使用例如桶混机进行干共混,其中使任 何丙烯聚合物和NFP首先在没有均匀混合下接触,然后可以在挤出机中 进行熔融共混。组分的另一种共混方法是直接在挤出机或间歇式混合 机(例如"Banbury"混合器)中将聚合物粒料与NFP熔融共混。在一 个优选的方法中,它包括"母料"方法,其中目标NFP浓度通过将先前以 较高的NFP浓度制备的丙烯聚合物按合适的比率添加到纯丙烯聚合物

中来获得。混合步骤可以作为用于制造制品的加工方法的一部分进4亍, 例如在注塑、薄膜或纤维生产线上的挤出机内进行。

在本发明的一方面中,在设备例如挤出机(单或双螺杆挤出机

或间歇式混合机中将聚合物和NFP "熔融共混"。也可以使用滚混桶、 双锥共混器、带式共混器或其它适合的共混器将丙烯聚合物与NFP "干 共混"。在又一个实施方案中,通过例如滚混桶接着挤出机的组合方 法将丙烯聚合物和NFP共混。优选的共混方法包括将最终的共混阶段作 为制品制造步骤的一部分,例如在用来为模塑步骤如注塑或吹塑熔融 和输送所述组合物的挤出机中进行。这可以包括在熔融区之前或之后, 将NFP直接注射到挤出机中。挤出技术例如在PLASTICS EXTRUSION TECHNOLOGY 26-37 (FriedhelmHensen编辑,Hanser Publ ishers 1988 ) 中进行了描述。在另一个优选的方法中,首先将第二丙烯聚合物与NFP 共混,然后将该结合物与第一丙烯聚合物共混。

在本发明的另一方面中,可以通过任何合适的方法使用将一种或 两种聚合物组分和/或NFP溶解到显著程度的溶剂而在溶液中将所述组 合物共混。该共混可以在其中NFP和/或丙烯聚合物保持在溶液中的任 何温度或压力下进行。也可能在其中丙烯聚合物保持在溶液中,而NFP 不在溶液中的条件下进行;此时该NFP简单地悬浮在溶剂中。优选的条 件包括在高温下,例如比聚合物的熔点高10X:或更多,优选20。C或更 多的温度下共混。此种溶液共混对于如下工艺会是尤其有用的:其中 聚合物通过溶液方法制备并将NFP直接添加到精加工机组(finishing train)中,而非在另一个共混步骤中一起添加到干燥聚合物中。这种 溶液共混将尤其可用于其中聚烯烃以本体或高压方法制备的工艺。与 溶液方法一样,将NFP直接加入到精加工机组中,而非在另一个共混步 骤中 一起加入到干燥聚合物中。

因此,在使用涉及挤出机的方法例如注塑或吹塑制造制品的情况 下,将聚合物和NFP结合以获得所需组合物的任何手段与完全配制的预 共混粒料同样适合,因为成型工艺包括原材料的再熔融和混合;实例 组合包括纯聚合物粒料和NFP的简单共混,纯聚合物颗粒和NFP的简单

共混,纯聚合物粒料和预共混粒料的简单共混,以及纯聚合物颗粒和 预共混粒料的简单共混。在此,"预共混粒料,,是指以某种浓度包含

丙烯聚合物和NFP的组合物的粒料。然而,在压塑方法中,熔融组分发

生很少的混合,并且预共混粒料相对于成分粒料(或颗粒)和NFP的简

单共混物将是优选的。本领域技术人员将能确定用于共混聚合物的适 当工序,以平衡对组成成分的均匀混合的要求与对工艺经济性的需要。

在一个优选的实施方案中,将本文描述的组合物成型为颗粒或粒 料并将聚烯烃粉末(优选微细聚烯烃粉末)撒在那些颗粒或粒料上。 优选地,基于该组合物的重量,以O. 01-10wt% (优选O. l-5wt%,优选 0.1-lwt°/»)的量使用所述粉末。优选的聚烯烃粉末通常是聚乙烯(包 括低密度PE、线性低密度PE、中密度PE和高密度PE)、聚丙烯或乙烯-乙酸乙烯酯共聚物。优选的聚烯经粉末由具有O. 91-0. 96g/cc (优选 0. 915-0. 925g/cc)的密度和l-100dg/min (优选5-50dg/min )的MI的 聚乙烯制成。该聚烯烃粉末可以具有I-IOO ( 5-100,优选10-70)的粒 度和5-2GQQ微米(优选10-50()微米,优选1Q-1GQ微米,优选15-25微米) 的中值粒径。有用的聚烯烃粉末可以从Equistar Chemical (Lyondell Chemical的一部分)以商品名MicrotheneTM获得,包括MicrotheneTM F 等级和MicrotheneTM G等级如MicrotheneTM FN510、 Microthene™ FN532、 Microthene™ FA?00和MicrotheneTM FP-800。尤其优选的微细粉末是 MicrotheneTMFA709-00,它是具有10dg/min的报道熔融指数、134。C的 报道熔点和20微米的平均颗粒尺寸的高密度聚乙烯粉末(0. 952g/cc)。

本发明的所得组合物可以通过任何适合的方式加工,比如通过压 延,浇铸,涂覆,配混,挤出,发泡,层压,吹塑,压塑,注塑,热 成型,压铸、铸塑,滚塑,流延(比如用于薄膜),纺粘或溶粘(比 如用于纤维),或其它加工形式,例如在PLASTICS PROCESSING( Radian Corporation, Noyes Data Corp. 1986 )中所述的那些力口工。更具体地 说,对于生产共混物的物理方法,应该进行充分的混合以确保在转化 成成品之前形成均匀的共混物。

在一个优选的实施方案中,本发明的组合物具有小于65%,优选小 于50%,优选小于40%,优选小于30%,优选小于20%的永久变形。根据 以下程序测量永久变形(也称作永久拉伸形变)。使用以下试验程序, 对具有所需哑铃几何结构(对于聚丙烯来说,ASTM规定I型试条)进行 滞后测试。在Instron (The Instron Corporat ion, Canton, MA )测试 设备中以20 in/min ( 51cm/min)的变形速率将样品的变形区(2. 54cm 长的部分)拉伸到其原始长度的200%。然后使样品松弛,同时机器回 缩并回到应力为零的点。机器在这一位置重置新的O伸长率点。让试样 仍在夹具内,然后启动第二次循环再次达到200%伸长。再次,使机器 在回缩循环后回到应力为零的点。参照它们各自的零伸长点测定每次 循环的变形。对于每个样品,测试两个试样。经过两个循环的变形值 的平均值作为永久变形。

应用

本文描述的组合物的增强性能可用于各式各样的应用,包括透明 制品如蒸煮和储存器皿,以及可用于其它制品如家具、汽车部件、玩 具、运动装、医疗器材、可灭菌的医疗器材、灭菌容器、纤维、纺织 物、非织造织物、布帘、长袍、过滤器、医疗制品、尿布和薄膜,取 向膜、片材、软管、管道、电线护套、电缆护套、农用薄膜、地质处 理用膜、运动装备、流延薄膜、吹塑薄膜、型材、船和筏部件,及其 它这样的制品。具体来说,所述组合物适合于汽车部件如保险杠,护 栅,装饰部件,仪表盘和仪表板,外门和发动机罩部件,阻流板,挡 板,毂盖,反射镜外罩,车身板,防护性侧面模制品,以及与汽车、 卡车、船和其它交通工具有关的其它内部和外部部件。

其它有用的制品和物品可以经济地通过实施本发明来形成,包括: 板条箱,容器,包装物,实验室器皿,如用于培养物生长的滚瓶和培 养瓶,办公室地板毡,仪器试样夹和采样窗口;液体贮藏容器如用于 血液或溶液的储存和IV输注的袋子,小包和瓶子;包装材料,包括用 于任何医疗器材或药物的那些,包括单位剂量容器,或其它的泡軍或 泡沫包装,以及用于包封或贮存在辐射下保藏的食品。其它有用的制

品包括用于任何医疗器材的医用软管和门,包括输注用具,导管和 呼吸性治疗设备,以及用于被辐射的医疗器材或食品的包装材料,包 括托盘,以及储存液体(尤其水、奶或果汁)的容器,包括单份食 品容器和大容量储存容器以及输送工具如软管,管道等等。

这些设备可以通过用于成型聚烯烃的任何有用的成型方式来制备

或成型。这至少涵盖了模塑,包括压塑,注塑,吹塑和压铸;薄膜吹 塑或流延;挤出和热成型;以及层压,拉挤成型,推出成型 (protrusion),拉伸变形(draw reduction),滚塑,纺粘,熔体 纺丝,熔体喷射;或它们的组合。至少热成型或成膜法的使用使所述 材料的单轴或双轴取向的益处成为可能并产生。 薄膜

上述组合物和它们的共混物可以成型为单层或多层薄膜。这些薄膜 可以通过本领域已知的任何常规技术来形成,包括挤出、共挤出、挤出 涂覆、层压、吹塑和流延。薄膜可以通过平膜或管膜方法,随后在薄膜 的平面上按单轴方向或两个相互垂直的方向取向来获得。薄膜的一个或 多个层可以在横向和/或纵向上以相同或不同的程度取向。该取向可以在 将各个层集合在一起之前或之后进行。例如,富聚乙烯层可挤出涂覆或 层压到取向的富聚丙烯层上,或聚乙烯和聚丙烯可一起共挤出为薄膜, 然后取向。同样,取向聚丙烯可以层压到取向聚乙烯上,或者取向聚乙 烯可以层压到聚丙烯上,然后任选可对该结合物进行甚至进一步取向。 通常,所述薄膜以至多15的比率,优选5-7的比率在纵向(MD)上取向, 并以至多15,优选7-9的比率在横向(TD)上取向。然而,在另一个实 施方案中,薄膜在MD和TD方向上以相同的程度取向。

在另一个实施方案中,包含本发明的组合物(和/或它们的共混物) 的层可以与一个或多个其它层结合。该其它层可以是通常在多层薄膜 结构中包括的任何层。例如,该其它层可以是:

l.聚烯烃

优选的聚烯烃包括C厂G烯烃,优选C广C2。烯烃的均聚物或共聚物, 优选cc-烯烃和另一烯烃或ot-烯烃的共聚物(对于本发明来说,乙烯

定义为a-烯烃)。优选均聚乙烯,均聚丙烯,丙烯与乙烯和/或丁烯 的共聚物,乙烯与丙烯、丁烯或己烯中的一种或多种和任选的二烯的 共聚物。优选的实例包括热塑性聚合物,例如超低密度聚乙烯,极低 密度聚乙烯,线性低密度聚乙烯,低密度聚乙烯,中密度聚乙烯,高 密度聚乙烯,聚丙烯,全同立构聚丙烯,高度全同立构聚丙烯,间同 立构聚丙烯,丙烯和乙烯和/或丁烯和/或己烯的无规共聚物,弹性体 例如乙烯丙烯橡胶、乙烯丙烯二烯单体橡胶、氯丁橡胶,以及热塑性 聚合物和弹性体的共混物,例如热塑性弹性体和橡胶增韧的塑料。

2. 极性聚合物

优选的极性聚合物包括酯、酰胺、乙酸酯、酸酐的均聚物和共聚 物,C厂C2。烯烃例如乙烯和/或丙烯和/或丁烯与一种或多种极性单体例 如乙酸酯、酸酐、酯、醇和/或丙烯酸类的共聚物。优选的实例包括聚 酯、聚酰胺、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,和聚氯乙烯。

3. 阳离子聚合物

优选的阳离子聚合物包括偕(geminally) 二取代的烯烃,ot-杂原子 烯经和/或苯乙烯类单体的聚合物或共聚物。优选的偕二取代的烯烂包括

异丁烯,异戊烯,异庚烯,异己烯,异辛烯,异癸烯和异十一碳烯。优 选的oc-杂原子烯烃包括乙烯基醚和乙烯基啼唑,优选的苯乙烯类单体包 括苯乙烯,烷基苯乙烯,对烷基苯乙烯,a-曱基苯乙烯,氯苯乙烯和溴-对曱基苯乙烯。优选的阳离子聚合物的实例包括丁基橡胶,异丁烯与对 曱基苯乙烯的共聚物,聚苯乙烯和聚a-甲基苯乙烯。

4. 混杂物

其它优选的层可以是纸,木材,纸板,金属,金属箔(例如铝箔 和箔),金属的表面,玻璃(包括通过将氧化硅蒸发到薄膜表面 上所施涂的氧化硅(Si0x)涂层),织物,纺粘纤维,和非织造织物 (尤其聚丙烯纺粘纤维或非织造织物),以及用油墨、染料、颜料等 涂布的基材。

取决于预期应用,薄膜的厚度可以改变,然而厚度为l- 250 ym 的薄膜通常是适宜的。打算用于包装的薄膜通常具有10-60jam厚。密

封层的厚度通常是O. 2 - 50 Hi m。在薄膜或密封层的内表面和外表面上 可以具有密封层,或者密封层可以仅仅存在于内表面或外表面上。

添加剂例如粘连剂、抗粘连剂、抗氧化剂、颜料、填料、加工助 剂、UV稳定剂、中和剂、润滑剂、表面活性剂和/或成核剂也可以存在 于薄膜中的一层或多层中。优选的添加剂包括二氧化硅,二氧化钛, 聚二甲基硅氧烷,滑石,染料,蜡,硬脂酸钙,炭黑,低分子量树脂 和玻璃珠。

在另一个实施方案中, 一个或多个层可以用电晕处理、电子束辐 射、Y射线辐射或微波辐射来改性。在一个优选的实施方案中,表层 的一个或两个用电晕处理来改性。

本文所述的薄膜还可以包括基于聚合物和树脂重量的5 - 60wt。/。的 烃树脂。所述树脂可以与密封层的聚合物结合,或者可以与芯层中的 聚合物结合。所述树脂优选具有大于10(TC,甚至更优选130 - 180匸的 软化点。优选的烃树脂包括上述那些。含有烃树脂的薄膜可以在单轴 或双轴方向上以相同或不同程度取向。

上述的薄膜可以用作弹性薄膜和/或粘着薄膜。弹性薄膜/粘着薄 膜用于各种集束、包装和托盘操作中。

模制品

上述组合物还可以用于通过任何模塑方法制备本发明的模制品, 这些方法包括但不限于注塑、气助注塑、挤坯吹塑、注坯吹塑、注坯 拉伸吹塑、压塑、滚塑、发泡成型、热成型、片材挤出和型材挤出。 这些模塑方法对于本领域的普通技术人员来说是公知的。

本文所述的组合物可通过本领域已知的任何适当方式成型为合乎 需要的终用途制品。热成型、真空成型、吹塑、滚塑、搪塑、压铸、 湿铺料或触压成型、铸塑、冷成型对模成型、注塑、喷雾技术、型材 共挤出或它们的组合是常用的方法。

热成型是将至少一种柔韧的塑料片材成型为所需形状的方法。这 里描述了热成型程序的一个实施方案,然而这不应认为是限制本发明 组合物所能使用的热成型方法。首先,将本发明组合物的挤出薄膜(和

任何其它层或材料)置于穿梭架上,以在加热过程中支撑它。将该穿 梭架转位到烘箱内,该烘箱将薄膜在成型之前预热。 一旦薄膜被加热, 就将该穿梭架重新转回到成型模具中。然后通过抽真空将该薄膜吸引 到成型模具上,以使其处于适当位置并关闭成型模具。该成型模具可 以是"阳模"或"阴模"类模具。使模具保持关闭,以冷却薄膜,然 后打开该模具。然后从模具中取出成型的层压件。

一旦片材达到热成型温度,通常140 - 185X:或更高时,通过真空、

正气压、模塞助压真空成型或它们的组合和变型来完成热成型。使用 预拉伸膜泡步骤(尤其对于大型部件),以改进材料分布。在一个实 施方案中,绞接架将加热的层压件向成型阳模提升,通过从成型阳模 中的孔口施加真空来助推。 一旦该层压件在成型阳模内牢固地成型, 然后冷却该热成型的层压件(通常用鼓风机)。模塞助压成型通常用 于小的深拉部件。模塞材料、设计和用时对于该工艺的优化可能是关 键的。由绝缘泡沫制备的模塞避免了塑料的过早骤冷。模塞形状通常 类似于模腔,但更小并没有部件细节。圆的模塞底部通常促进了平均 材料分布和均匀的侧壁厚度。对于半结晶聚合物例如聚丙烯,快的模 塞速度通常在部件中提供了最佳的材料分布。

然后在模具内冷却成型的层压件。保持30 - 65。C的模具温度的足 够冷却是合乎需要的。在一个实施方案中,在顶出之前,部件温度低

于90-ioox:。为了获得良好的热成型行为,最低熔体流动速率的聚合 物是合乎需要的。然后从该成型的层压件上修剪掉过量的层压材料。 吹塑是另一种适合的成型方式,它包括注坯吹塑,多层吹塑,挤 坯吹塑和拉坯吹塑,并且尤其适合于基本上封闭或中空的物品,例如

气罐和其它流体容器。吹塑例如在CONCISE ENCYCLOPEDIA OF POLYMER SCIENCE AND ENGINEERING 90-92 (Jacqueline I. Kroschwitz编辑, John Wiley & Sons 1990 )中更详细地进行了描述。

在成形和成型方法的又一个实施方案中,可以使用型材共挤出。型 材共挤工艺参数如以上对于吹塑方法所述,只是模头温度(双区顶部和 底部)是150 - 235°C,供料头为90 - 250。C,而水冷罐温度为10 - 40°C 。

注塑方法的一个实施方案如下所述。将成型的层压件放入到注塑 模具内。关闭模具并将基材注入到模具内。该基材在一个实施方案中

具有200 - 300X:或215 - 250。C的熔融温度,并且以2 - IO秒的注射速度 注入到模具内。在注射后,将所述材料在预定时间和压力下保压或保 持,以使该部件具有适当的尺寸和美观性。典型时间是5-25秒,压力 是l, 380kPa- 10, 400kPa。将模具在IO - 70"下冷却,以冷却该基材。 所述温度将取决于所需的光泽和外观。取决于部件的厚度,典型的冷 却时间为10-30秒。最后,打开模具,顶出成型的复合制品。

同样,模制品可以通过将熔融聚合物注射到模具内来制备,该模 具将熔融聚合物成型和固化为所需几何形状和厚度的模制品。片材可 以通过由模头将基本上平整的型材挤出到骤冷辊上,或者可供选择地 通过压延来制备。片材一般被认为具有10-IOO密尔(254 - 2540 nm) 的厚度,但是片材可以比这厚很多。可以通过型材挤出获得用于医疗、 饮用水、土地排水应用等的软管或管道。型材挤出方法包括通过模头 挤出熔融聚合物。然后用冷却水或冷却空气将该挤出的软管或管道固 化为连续的挤出制品。软管的外径通常为O. 31 - 2. 54cm,壁厚为254 jum到0.5cm。管道的外径通常为2. 54 - 254cm,壁厚为0. 5 - 15cm。由 本发明的一个变型的实施方案的产物制备的片材可以用来形成容器。 这种容器可以通过热成型、固相压力成型、沖压和其它成型技术来形 成。还可以将片材成型,用于覆盖地面或墙壁或其它表面。

在热成型方法的一个实施方案中,烘箱温度是160 - 195匸,在烘 箱中的时间为10-20秒,模头温度(通常阳模)为10-71。C。冷却(室 温)成型的层压件的最终厚度在一个实施方案中为10 - 6000jam,在另 一个实施方案中为200 - 6000 Mm,在又一个实施方案中为250 - 3000 jam,在还一个实施方案中为500 - 1550jam,合乎需要的范围是任何厚 度上限与任何厚度下限的任意组合。

在注塑方法的一个实施方案中,其中基材被注塑到包括成型的层压 件的模具内,基材的熔融温度在一个实施方案中是230 - 255。C,在另一 个实施方案中是235 - 250。C,填充时间在一个实施方案中为2-10秒,在

另一个实施方案中为2 - 8秒,模具温度在一个实施方案中为25 - 65"C, 在另一个实施方案中为27 - 60'C。在一个理想的实施方案中,基材处于 热到足以熔融任何粘结层材料或背衬层的温度下,以达到层间粘结。

在本发明的又一个实施方案中,本发明的组合物可以使用吹塑操 作固定于基材上。吹塑尤其可用于制备密封制品例如燃料罐和其它流 体容器,运动场设备,室外家具和小的封闭结构的这类应用。在该方 法的一个实施方案中,本发明的组合物通过多层模头挤出,随后将未 冷却的层压件放入到模具的型坯内。然后关闭具有阳型或阴型内部的 模具,将空气吹入到模具内,形成部件。

本领域的那些技术人员理解,取决于所需的结果,以上列举的步 骤可以改变。例如,本发明组合物的挤出片材可以直接热成型或吹塑 而不用冷却,因此省去了冷却步骤。其它参数也可以改变,以便获得 具有所需特征的最终复合制品。

非织造织物和纤维

非织造织物和纤维,这些方法包括但不限于熔喷、纺粘、薄膜开孔 (aperturing),和短纤维梳理。还可以使用连续长丝方法。优选使 用纺粘方法。纺粘方法在本领域中是为人熟知的。它通常包括通过喷 丝头挤出纤维。这些纤维然后使用高速空气拉伸,再铺设在连续带上。 然后通常使用轧光辊来加热该纤维网并使纤维彼此粘结,但可以使用 其它技术,例如声波粘结和粘合剂粘结。 纤维制备

从本文描述的聚烯烃/NFP共混物形成织造和非织造制品通常需要 挤出制造纤维接着编织或粘结。挤出过程通常伴有纤维的机械或空气 动力拉伸。在挤出过程中以及在非织造制品的制造过程中基本上所有 纤维都是取向的。

a.常规细旦尼尔PP纤维

三个以上常规的PP纤维操作(连续长丝、膨化连续长丝和短纤维) 可用作制备本发明共混物的纤维的手段。通常,通过模头(喷丝头)

中直径为O. 3mm-0. 8mm (10-30密耳)的孔挤出熔融共混物。聚合物共 混物的低的熔体粘度是优选的并且通常通过采用高熔体温度(230匸 -280^C )和高熔体流动速率(15g/10min-40g/10min)实现。较大挤出 机通常装备有歧管将高输出量的熔融共混物分配到具有8-20个纺丝头 的管組中。每个纺丝头通常装备有单独的齿轮泵以调节穿过该纺丝头 的输出量;由"多孔板"支撑的过滤组合件;和在该纺丝头内的喷丝 板。喷丝板中孔的数量决定纱中长丝的数量并且随不同的纱线结构而 显著地变化,但是通常为50-250个。那些孔通常集合成圆形、环形或 矩形图案以有助于骤冷空气流的良好分布。

b. 连续长丝

连续长丝纱通常为40旦尼尔-2, 000旦尼尔(旦尼尔-克数 /9000yd)。长丝通常为1-20 dpf,而是可以更大。纺丝速度通常为 800m/min-5000m/min ( 2500f t/min-5000ft/min)。以3:1或更高的拉 伸比(一或二阶段拉伸)将长丝拉伸并巻绕到包装上。二阶段拉伸允 许达到更高的拉伸比。巻绕速度是2,000 m/min-3, 500 m/min ( 6, 600 ft/min-11, 500 ft/min)。超过900 m/min ( 3000 ft/min)的纺丝速 度需要NMWD以达到最佳的可纺性,得到更细的长丝。

c. 膨化连续长丝

膨化连续长丝制造工艺分成两种基本类型, 一步法和两步法。例 如,在较旧的两步法中,在小于l, 000m/min ( 3, 300ft/min),通常 750m/min下将未拉伸纱纺丝,并置于包装上。将该纱拉伸(通常按二 个阶段)并在称作巻曲变形机的机器上"膨化"。巻绕和拉伸速度被 膨松或巻曲设备限制到2, 500m/min ( 8, 200f t/min )或更小。通常如果 在两步CF法中发生二次结晶,则人们通常迅速地使用拉伸巻曲。目前 最常用的方法是一步纺丝/拉伸/巻曲(SDT)法。这一方法提供比两步 法更好的经济性、效率和质量。它与一步CF法相似,不同之处在于膨 松设备是在线的。膨松或巻曲会改变纱线外观,分离开长丝并增加足 够平緩的弯曲和褶皱以使纱线看起来更丰满(更膨松)。

d. 短纤维

存在两种基本的短纤维制造工艺:传统纺丝和紧凑纺丝。传统的 方法包括两个步骤:l)生产、涂覆整饰剂并且巻绕,接着2)拉伸、 二次整饰剂涂覆、巻曲和切成短纤维。长丝可以例如从l. 5dpf到 >70dpf ,这取决于应用。短纤维长度可以短至7 mm或长达200 mm( 0. 25-8 英寸)以适合于应用。对于许多应用,纤维是巻曲的。巻曲是通过采 用一对轧辊丝束超喂到蒸汽加热的填塞箱来完成的。超喂使丝束在 填塞箱中褶皱,形成长丝中的弯曲或巻曲。这些弯曲通过注入填塞箱 的蒸汽进行热定形。

e. 熔喷纤维

熔喷纤维可以制造非常细的长丝并且制备具有优异均匀性的非常 轻质的织物。结果通常是具有优异"阻隔"性能的软质织物。在熔喷 方法中,熔融聚合物从挤出机移动到特殊的熔喷模头。随着熔融长丝 离开模头,它们接触到高温、高速空气(称作加工空气或初级空气)。 该空气迅速地拉伸并与骤冷空气结合使长丝固化。整个成纤过程通常 在7 mm(O. 25英寸)的模头内进行。织物如下形成:从喷丝头将长丝 直接地喷吹到通常200 mm-400 mm ( 8-15英寸)的成形网上。

可用于本发明的熔喷孩史纤维可以如Van A.Wente, "Superfine Thermoplastic Fibers," Industrial Engineering Chemistry, 第48 巻,第1342-1346页中和Van A. Wente等人于1954年5月25日公开的Report No. 4364 of the Naval Research Laboratories,标题为 "Manufacture of Super Fine Organic Fibers"中所述那样制备。在一些优选的实施方案 中,将微纤维用于过滤器。此类熔喷微纤维通常具有约3-30微米,优选 约7-15微米的有效纤维直径,根据Davies,C.N. , "The Separation of Airborne Dust and Particles ,, Institution of Mechanical Engineers, London, Proceedings IB, 1952中给出的方法计算。

f. 纺粘纤维

纤维形成还可以如下实现:通过从具有数千个孔的大型喷丝头挤出 熔融聚合物或用数组较小喷丝头(含有少至40个孔)挤出熔融聚合物。 在离开喷丝头之后,通过横吹空气骤冷系统使熔融纤维骤冷,然后从喷 丝头拉出并通过高压空气拉细(拉伸)。存在两种空气拉细方法,两者 都使用文丘里效应。第 一种使用吸气器槽缝(槽缝拉伸)将长丝拉伸, 该槽缝横跨机器的宽度。第二种方法穿过喷嘴或吸枪将长丝拉伸。在丝 网("金属丝")或多孔成形带上收集这样形成的长丝以形成织物。然 后让该织物穿过压缩辊,然后在加热的轧光辊之间穿过,在那里, 一根

辊上的提升平台在覆盖其面积的20%到40%的各点处粘结该织物。 退火

在附加的实施方案中,含本发明共混物的纤维的机械性能可以通 过将由本发明共混物制成的纤维或非织造材料退火来改进。退火通常 与机械取向相结合,但是退火是优选的。退火部分地使受拉纤维中内

应力减轻并且使纤维中共混物的弹性回复性能恢复。退火已经表明引 起晶体结构的内部组织中的显著变化以及无定形和半结晶相的相对有

序化。退火通常产生改进的弹性。优选在比室温大至少40下,优选至 少20下的温度下(但是稍小于共混物的晶体熔点)将纤维或织物退火。 共混物的热退火如下进行:将聚合物共混物或由此类共混物制成的制 品在室温到最高160r或更优选到最高130。C之间维持5分钟到小于7天 的时间。典型的退火时间是50。C下3天或100'C下5分钟。虽然在没有机 械取向的情况下进行退火,但是机械取向可以是对(经过挤出操作的) 纤维进行的退火过程的一部分。机械取向可以通过暂时性地将纤维强 制拉伸一个短时期然后允许它在没有拉伸力的情况下松弛来进行。通 过将取向的纤维或所制备的制品在100°/广700%的伸长下维持().1秒-24 小时来处理该纤维。典型的取向是在室温下伸长200。/。保持片刻时间。

为了取向,让在升高的温度下(但是小于聚合物的晶体熔点)的 纤维从纤维的喂料辊通过在不同表面速度驱动下的两个辊子并最终到 巻取辊。最靠近巻取辊的驱动辊比最靠近喂料辊的驱动辊驱动得更快, 以致该纤维在该驱动辊之间被拉伸。该组件可以包括在第二辊和巻取 辊中间的辊子以冷却该纤维。可以在相同的圆周速度下驱动第二辊和 巻取辊以维持该纤维处于伸张状态。如果不使用补充冷却,则该纤维 将在该巻取辊上冷却到环境温度。 对于与纤维和非织造织物制备有关的更多信息,请参见

Polypropylene Handbook,E. P. Moore, Jr. 等人,Hanser/Gardner Publications, Inc. New York, 1996,第314-322页,该文献在此引入作

为参考资料。

非织造纤维网

在一个优选的实施方案中,由本发明的聚烯烃/NFP共混物制备非 织造纤维纤维网。用于此种纤维网的纤维通常并优选具有约O. 5-约10 (约O. 06-约11特)的旦尼尔,但是更高旦尼尔的纤维也可以使用。具 有约O. 5-3 (0. 06-约3. 33特)旦尼尔的纤维是尤其优选的。("旦尼 尔"是指9000米纤维的克重量,而"特"是指每千米纤维的克重量。) 具有约O. 5-约10 cm的长度的纤维原料优选用作起始材料,尤其是约3-约8 cra的纤维长度。纤维的非织造纤维网可以使用非织造文献中详细 记载的方法制备(例如参见Turbak, A. "Nonwovens: An Advanced Tutorial" ,Tappi Press, Atlanta, Ga. , ( 1989 )。未涂覆的(即, 在涂覆任何粘结剂之前)纤维网应该具有约10-100密耳(0.254-2.54 mm),优选30-70密耳(0. 762-1. 778 mm),更优选40-60密耳(1. 02-1. 524 mm)的厚度。这些优选的厚度可以通过梳理/交叉铺网操作或经由纤维 缠结(例如,水力缠结、针刺等)达到。未涂覆纤维网的基重优选为 约20g/m2至约250g/m2。在一些实施方案中,人们可以通过缠结(如通 过针刺粘合、水力缠结等)非织造纤维网,或轧光未涂覆和/或涂覆的 和固化的非织造纤维网改进本发明制品的拉伸和撕裂强度,以及减少 该制品表面上的绒。如果纤维是水不溶性的,则可以使用水力缠结。 在纤维熔点以下约5-约40t;的温度下轧光非织造纤维网可以降低棉绒 附着于最终制品表面的可能性和提供光滑表面。可以同时采用轧光, 或在后续步骤中将紋理图案压印到非织造纤维网上。

除了本发明的聚烯烃和NFP之外,将着色剂(尤其是颜料)、软化 剂(如醚和醇)、香料、填料(例如硅石、氧化铝和二氧化钛颗粒) 和杀菌剂(例如碘、季铵盐等)添加到共混物中也可能是合乎需要的。

同样地,可以用其它材料如粘结剂、粘合剂、反射剂(reflectant)

等涂覆非织造纤维网和纤维。非织造纤维网或纤维的涂覆可以通过本 领域中已知的方法进行,包括辊涂、喷涂浸涂、凹版涂覆或转移涂

覆。按总擦拭制品的百分率计,涂层重量可以为约1%-约95%,优选约 10%-约60%,更优选20-40°/。。

短纤维也可以存在于非织造纤维网中。短纤维的存在通常提供比仅熔 喷的微纤维的纤维网更蓬松、更低密度的纤维网。优选地,存在不多于约 90wt。/。的短纤维,更优选不多于约70wt。/。。含短纤维的此类纤维网在美国专 利号4,118,531 (Hauser)中进行了公开,该文献在此引入作为参考。

吸附性颗粒材料如活性炭或氧化铝也可以包括在纤维网中。此类 颗粒可以按纤维网内容物的至多约80体积%的量存在。此类颗粒加载的 纤维网例如在美国专利号3, 971, 373 (Braun)、美国专利号4, 100, 324 (Anderson)和美国专利号4, 429, 001 (Kolpin等人)中进行了描述, 这些文献在此引入作为参考。

使用本发明的共混物制备的纤维和非织造纤维网可以形成:织物、 服装、衣服、医用服装、外科长袍、手术单、尿布,训练裤、卫生巾、 内裤衬垫、失禁服、床垫、袋子、包装材料、包装、泳衣、体液防渗 背衬板、体液防渗层、体液渗透层、体液渗透覆盖物、吸附剂、薄纱 织品、非织造复合材料、衬垫、布衬、擦洗垫、面具、呼吸器、空气 过滤器、真空袋、油和化学溢出物吸附剂、隔热物、急救服装、医用 包裹、纤维填塞物、外衣、床被子填充料、家具衬垫、过滤介质、擦 洗垫、擦拭材料、针织品、汽车座套、装潢家具、地毯、地毯背衬、 过滤介质、 一次性擦拭品、尿布覆盖物、庭园织物、地质处理用膜、 土工布、麻布袋、家用包裹、隔汽层、透气衣服、信封、防盗织物(tamper evident fabrics)、寸呆护性包装和垫子。

使用本发明的共混物制备的纤维可以形成:纱线、纺织物、非织造 织物、吊钩和线圏固件、织物、服装、衣服、医用服装、外科长袍、 手术单、尿布,训练裤、卫生巾、内裤衬垫、失禁服、床垫、袋子、包

装材料、包装、泳衣、体液防渗背衬板、体液防渗层、体液渗透层、体 液渗透覆盖物、吸附剂、薄纱织品、非织造复合材料、衬垫、布衬、擦洗垫、面具、呼吸器、空气过滤器、真空袋、油和化学溢出物吸附剂、 隔热物、急救服装、医用包裹、纤维填塞物、外衣、床被子填充料、家 具衬垫、过滤介质、擦洗垫、擦拭材料、针织品、汽车座套、装潢家具、 地毯、地毯背衬、过滤介质、 一次性擦拭品、尿布覆盖物、庭园织物、 地质处理用膜、土工布、麻布袋、家用包裏、隔汽层、透气衣服、信封、 防盗织物、保护性包装和垫子。

试验方法

流体性能

通过ASTMD97测量倾点。通过ASTMD445测量运动粘度(KV)。通 过ASTM D2270测定粘度指数(VI)。通过ASTM D1209测定色度(APHA 尺度)。通过ASTM D4052测定比重。通过ASTM D92测定闪点。

根据ASTMD2007测定饱和物含量(wt%)。根据ASTM D2622测定减^ 含量(wt%)。通过液态质子NMR光谱测定包含在烯键(即,烯属碳) 中的碳的百分率。将约50 mg流体溶于l g氘化氯仿中,所述氘化氯仿 用作NMR锁定溶剂。质子的弛豫时间约为数秒,这允许6-IO秒的再循环 延迟。使用一小时的采集时间在30'C下获得谱线,但是温度和采集时 间的增加可能产生信噪比的边缘改进。通过取得烯属碳与总碳数(烯 属+脂族)的比率测定烯属碳的分数。它们又可以在每种碳类型的质子 峰裂数(proton multiplicity)的校正之后由质子积分测定。将烯烃 分成四种结构:乙烯基、1,2-二取代的、三取代的和乙烯叉基(l,l-二取代的),它们分别具有三个、两个、 一个和两个质子。将这些结 构的近似化学位移范围(镨带)以及对每种烯烃类型的区域有贡献的 质子数目列于下表中。

table see original document page 79

每种镨带的真实化学位移可能与以上列举的那些稍有不同;合适 的积分限制可以由本领域技术人员根据语线的目测检查看出。每种烯

制定。如下将i的三取代的+乙烯基区域相对于乙烯基含量进行校正: 扣除两次在5. 9-5. 65 ppm范围内的积分并将余数赋予三取代的烯烃。 脂族积分(从约3 ppm至O. 5 ppm)假定完全地由CH2基团产生,因为大 部分脂族碳在CH2基团中并且通过CH基团(平均)中的脂族碳平衡CH3 基团中的每个脂族碳。脂族积分除以2得到脂族碳的数目。烯烃基团浓 度的之和乘以100除以脂族和烯属碳之和得到烯烃浓度(以每100个碳 的烯键数目表示)。然后将该值乘以2得到每100个碳的烯属碳数目, 或包含在烯键中的碳的百分率。

通过气相色谱法(GC,如下所述)测定数均分子量(Mn),除了 在10(TC下运动粘度大于10cSt的情况之外,在这种情况下,通过凝胶 渗透色傳法(GPC,如下所述)测定。

气相色语法(GC )的原理在"Modern Practice of Gas Chromatography" , R丄Grob和E. F. Barry, Wiley-Interscience,第 3版(1995年7月)中进行了描述。对于本发明的烃改性剂,色谱停留 时间和分子量的相关性通过使用非极性毛细管GC柱和线性烃标准样品 来获得。以约l体积。/。的浓度将样品溶于戊烷中以制备样品溶液。将至 少5种线性烃标准样品(化学式CA+2,分子量=14xn+ 2g/mol)溶于 戊烷(各自以2mg/mL的浓度)以制备标准样品溶液。标准样品的选择 通过样品的分子量如下决定:至少一种标准样品必须在样品之前洗脱 并且至少一种标准样品必须在样品之后洗脱,然而其它的标准样品在 这两个界限之间。气相色i普仪安装有火焰离子化探测器和O. 52 mmx 16 m熔融硅石毛细管柱,该毛细管柱涂有O.l mm "G2"固定相(二甲基 聚硅氧烷胶)。运载气体是以约IO mL/min的流量流动的氦气。最初, 将该柱维持在35。C的温度下,然后在注入之后立即将温度以5X:/min 的速度增加到5(TC的温度,然后以12'C/min的速度增加到17()iC,然后 以10'C/min的速度从170"C增加到31(TC,并在31(TC下维持18分钟。将

注射口温度维持在约35X:,并且维持该探测器温度在约320'C下。将约 2 p L标准样品溶液注入到色镨仪中,并且记录色谦(随洗脱时间变化 的相对重量分数);对于每个样品溶液重复这一过程。使用对于标准 样品的峰值洗脱时间产生分子量对洗脱时间的校准曲线。然后将这一 校准曲线应用于样品色语以测定分子量分布;Mn是由这一分布计算的 数均分子量。

凝胶渗透色语法(GPC )的原理在"Modern Size Exclusion Liquid Chromatographs" , W. W. Yan, J丄Kirkland和D. D. Bly, J. Wi ley & Sons (1979 )中进行了描述。本发明的烃改性剂的具体规程遵循ASTM D359 3 。 Mn是使用聚苯乙烯标准样品通过应用所制定的校准曲线(分子 量对洗脱时间)计算的数均分子量。流动相是甲苯;对柱设置进行选 择以在样品的整个有价值的洗脱范围内产生线性校准曲线;并将GPC 仪器的温度维持在35。C下。 熔体流动速率

除非另作说明,根据ASTMD 1238在230。C下在2. 16 kg的载荷下测 量熔体流动速率(MFR ) 。 MFR的单位是"g/10 min"或等效的"dg/min"。 密度

通过密度梯度柱如ASTM D1505所述对压塑试样测量密度,该压塑试 样已经^f皮緩慢地冷却到室温(即,在10分钟或更长的时间内)并使其熟 化足够的时间以致密度在+/-0. 001g/cn^内恒定。密度的单位是g/cm3。

机械性能

根据ASTM D2240测定肖氏硬度,包括肖氏A和肖氏D硬度。

室温下的拉伸性能(23土2'C )根据ASTM D638测定,包括拉伸强 度,10、 50、 100和300%模量和断裂能。注塑或压塑拉伸试条是ASTM D638 I型或IV型几何形状,在2英寸/分钟的速度下测试。

室温下的挠曲性能(包括1%正割模量)根据ASTM D790A采用2英 寸支撑间距测定。

缺口佐德沖击强度根据由ASTM D256修改的ExxonMobil方法在-18 或-40。C下测定。使用TMI艾佐德沖击试验机。通过将压塑的试条切割成

两半或从注塑ASTM D638 I型拉伸试条中切割出中间部分来制备试样。 维卡软化温度根据ASTM D648在200克载荷下测定。 对伸长至100%或200%伸长率然后使其松弛的样品测定包括50%应 变下的载荷损失和永久变形的弹性。将对应于无载荷变化(或名义上 零栽荷)的十字头之间的距离视为长度L2。夹具之间的原始距离是变 形区的原始长度(Ll)。通过以下公式获得拉伸形变: 拉伸形变- 100 x (L2-Ll) /Ll。

载荷损失定义为在加载和卸载循环的5 0%应变处应力的百分率降低。 色度

采用Hunter Color Quest XE色度计CQX 2391 ( Hunter Associates Laboratories, Inc.)对压塑圆盘测量色度。该试验按照由仪器制造商 开发的规程,参考ASTME1164来进行。测量使用D/65发光体(光源), 10。观察器和处于封闭位置的端口来进行。具有可比的相对结果的其它 色标和测量仪器可以取代这种类型的色度计。关于这里使用的Hunter "B,,标度,0. 0被认为是纯白色。负值表示较蓝的颜色;正值表示较 黄的颜色。与纯白色的偏离随Hunter "B,,标度的绝对值而增加。 一般, 白色聚合物比黄色聚合物更理想。

排放测试

流体在树脂中的持久性采用TGA保留试验来评价。采用 Perkin-Elmer TGA 7来测量样品在氮气氛围中的失重。通过压塑制备 厚度10密尔和重量5毫克的试样,然后放入样品持器内(其位于测试腔 室内,在测试的整个过程中用氮气吹扫)。然后以200X:/min将测试腔 室内的温度从室温陡升到20(TC,然后在200t:下保持120分钟。记录随 时间的重量改变。通过TGA保留率。/。=(总重量%损失)/ (流体的初 始重量分数)来测定120分钟后在树脂中保留的流体的百分率。

动态力学热分析

DMTA (动态力学热分析)研究在熔融之前在包括粘弹区的温度范 围内固态样品随温度的小应变力学响应(松弛行为)。输出是储能模 量(E')和损耗模量(E〃)。储能模量量度弹性响应或材料储存能量

的能力,而损耗模量量度粘性响应或材料耗散能量的能力。E〃/E' (-tan[5])的比率提供了材料的阻尼能力的衡量标准。能量耗散机 理(即松弛模式)显示为tan [ 5 ]中的峰,并且与作为温度的函数的E' 的降低有关。与E'的报道值有关的误差预计约为±10%,这归因于压塑 方法引入的差异度。

使用DMTA测量聚合物组合物的玻璃化转变温度(Tg),这根据损 耗正切最大值的位置来测定。使用的仪器是在拉伸模式下(0. 1%应变, 1 Hz频率和2"C/min力口热速率)的Rheometrics Solid Analyzer RSA II。 该样品在加载之后具有约23 mm x 6. 42 mm x 0. 7 mm的尺寸。在模塑之 后,在环境条件下调理该样品两个星期,然后进行DMTA试验。

熔体流变性

通过配备有25 mm直径平行板的ARES分析器(1998 )测量在190匸 下的动态熔体粘度。在约176。C下模塑厚度为约2mm的样品总共17分钟 的时间(在25吨下,5分钟加热和12分钟冷却)。大多数试验使用具有 10%初始应变的自应变特征。频率为O. 01-100 rad/s。

使用Cross model (例如参见,C.W. Macosco, RHE0L0GY : PRINCIPLES, MEASUREMENTS, AND APPLICATIONS, Wiley-VCH, 1994) 拟合动态剪切粘度(tT)对频率(w )的曲线:

这一模型中的三个参数是:ti。,零剪切粘度;入,平均松弛时间; n。幂定律指数。零剪切粘度是在低频率下流动曲线的牛顿区中平稳状 态下的值,其中动态粘度与频率无关。平均松弛时间对应于剪切变稀 开始时频率的倒数。幂定律指数描述剪切变稀的程度,因为在高频下 流动曲线的斜率的量度接近log ( tT) -log ( co )曲线上的l-n。对于 牛顿流体,n-l并且动态粘度与频率无关。对于在此有价值的聚合物, n

差示扫描量热法

使用差示扫描量热法(DCS )测定结晶温度(T。)和熔融温度(Tra)。

使用TA仪器MDSC 2920或PerkinElmer进行这一分析。通常,将6-10mg 模塑聚合物或增塑聚合物封入铝盘中并在室温下装入仪器。通过以IO t7min的加热速率将样品加热到其熔化温度之上至少30X:而获得熔融 数据(第一次加热)。这提供与在模塑条件下熔融行为有关的信息, 这可受热历史以及任何模内取向或应力的影响。然后在这一温度下保 持样品10分钟以破坏其热历史。通过在10'C/min的冷却速率下将样品 从熔融冷却到低于结晶温度至少50。C而获得结晶数据。然后在25'C下 保持样品10分钟,最后在10'C/min下加热以获得附加的熔融数据(第 二次加热)。这提供了在控制热历史后并且不具有潜在模内取向和应 力效应的熔融行为的信息。分析转变开始时和峰温度的吸热熔融转变 (第一次和第二次加热)和放热结晶转变。除非另有规定,在表中报 道的熔融温度是来自第二次加热的峰熔融温度。对于显示了多个峰的 聚合物,报道较高的熔融峰温度。

将(基线校正的)热解曲线下的面积用来测定熔化热(Hf),它 然后可用来计算结晶度。使用189J/g的值作为100。/。的结晶聚丙烯的平 衡熔化热,使用公式[%结晶度-曲线下面积(J/g) /189 ( J/g) ] xioo 来计算百分率结晶度。

尺寸排阻色谱法

分子量分布使用尺寸排阻色谱法(SEC)来表征。分子量(重均分 子量Mw和数均分子量Mn)使用高温尺寸排阻色谱仪(得自Vfaters Corporation或Polymer Laboratories)来观'J定,该色i脊仪安装了差 示折射指数检测器(DRI)、在线光散射检测器和粘度计。以下没有说 明的实验细节(包括怎样校准检测器)在T. Sun, P.Brant,R.R. Chance 和W.W.Graessley,Macromolecules,第34巻,第19期,6812-6820 (2001 )中有述。

使用三根Polymer Laboratories PLgel 10mm Mixed-B柱。标称 流量是O. 5cmVmin,而标称注射体积是300 u L。各输送管线、柱和差 示折射计(DRI检测器)被装在保持于135'C的烘箱内。

用于SEC实验的溶剂通过将6g的丁基化羟基曱苯作为抗氧化剂溶解于4L的Aldrich试剂级l,2,4-三氯苯(TCB)中来制备。该TCB混合物 然后用O. 7Mm玻璃预滤器过滤,随后用O. 1 ym特氟隆过滤器过滤。然 后将TCB在进入SEC之前用在线脱气器脱气。

聚合物溶液通过将干燥聚合物投入到玻璃容器内,添加所需量的 TCB,然后在连续搅拌下将该混合物在160'C下加热约2小时来制备。所 有量按重量测定。用于表示聚合物浓度的TCB密度(质量/单位体积) 在室温下是l. 463g/ml,在135。C下是1. 324g/ml。注射浓度是l. 0-2. Omg/ml,其中下限浓度用于较高分子量样品。

在测试各样品之前,吹扫DRI检测器和注射器。然后将装置中的流 量增加到O, 5ml/min,并且在注入第一样品之前让DRI稳定8 - 9小时。 LS激光器在测试样品之前打开1 - 1. 5小时。

在色谱仪的每一位置处的浓度c使用以下方程式由即基线减去的 DRI信号I,来计算:

formula see original document page 85其中K则是通过校准DRI确定的常数,以及(dn/dc)与以下对于LS 分析所述的相同。在SEC方法的该说明中的参数单位应使得浓度以 g/cii^表示,分子量以g/mol表示,和特性粘度以dL/g表示。

所使用的光散射检测器是Wyatt Technology High Temperature mini-DAWN。在色i普仪的各个位置处的聚合物分子量M通过使用静态光 散射的Zimm模型分析LS输出来测定(M. B. Huglin, LIGHT SCATTERING FROM POLYMER SOLUTIONS,Academic Press,1971)

formula see original document page 85

其中AR( 6 )是测定的在散射e下的超瑞利散射强度,c是由DRI

分析测定的聚合物浓度,A2是第二位力系数,p ( e )是(在以上参考

文献中所述的)单分散无规巻曲的形态因子,以及K。是系统的光学常 数:

formula see original document page 85

其中Na是阿伏伽徳罗数值,以及(dn/dc )是系统的折射指数增量。 在135。C和入- 69011111的情况下,TCB的折射指数n- 1. 500。另外,丙烯 聚合物的A2 = 0. 0006和(dn/dc ) - 0. 104。

使用Viscotek Corporation高温粘度计,其具有以带有两个压力 传感器的惠斯通电桥构型配置的四根毛细管。 一个传感器测量横跨检 测器的总压降,位于桥两侧的另一个传感器用于测定压差。流经粘度 计的溶液的比粘度n油它们的输出来计算。在色谦仪的各个位置处的 特性粘度[ti ]由以下方程式计算:

Tis = c[n] +0.3(c[ti〗)2

其中c由DRI输出来测定。

支化指数(g')使用SEC-DRI-LS-VIS方法的输出如下所示进行计 算。样品的平均特性粘度[t1]^通过下式计算:

其中总和是在积分界限之间的色谱层(s 1 i ce) i上进行的。支化指 数g'被定义为:

,—h]avg

其中丙烯聚合物的k- 0. 0002288, a = 0. 705;以及丁烯聚合物的 k-0. 00018和a = 0. 7。 Mv是基于由LS分析测定的分子量的粘均分子量。 "C-NMR光镨

聚合物微结构通过"C-NMR光镨法测定,包括全同立构和间同立构 二单元组([m]和[r]),三单元组([mm]和[rr])和五单元組([mmmm] 和[rrrr])的浓度。将样品溶解在d广l, 1, 2, 2-四氯乙烷中。使用75或 100MHz的NMR光镨仪在125 C下记录光语。聚合物共振峰定位在 rammm=2l. 8ppm。在聚合物用NMR的表征中涉及的计算按照F. A. Bovey在

"Polymer Conformation and Configuration" (Academic Press, New York 1969 )中的著作和J. Randal 1在 "Polymer Sequence Determination, 13C—NMR Method" ( Academic Press, New York, 1977 ) 中的著作进行。长度为2的亚甲基序列的百分率((CH2) 2% )如下计 算:在14-18ppm之间的甲基碳的积分(它们在浓度上等于长度为2的序 列中的亚甲基数)除以在45-49ppm之间的长度为l的亚曱基序列的积分 和在14-18ppm之间的甲基碳的积分的总和,再乘以IOO。这是在2或2 以上的序列中含有的亚甲基的量的最小计算值,因为大于2的亚曱基序 列已经被排除。以H. N. Cheng和J. A. Ewen , Mak顧ol. Chem. 1989, 190, 1931为基础来确定。

测定共混物中NFP含量的方法

使用下述NMR方法测定共混物中NFP含量(wt% )。这是溶液型方法, 该方法包括构造测量参数随NFP浓度的校准曲线(或标定曲线组)。使

备校准共混物。这组校准物必须具有至少五个,并且包括纯聚合物以 及至少一种NFP浓度,该浓度大于对于所研究的共混物而言的最大值但 是不大于50wt。/。的NFP。在与校准物相同的条件下分析所研究的共混物, 通过应用模型来测定NFP含量。

测定共混物中NFP的量的方法是高温溶液相13C核磁共振 (HTS-CNMR)。使用纯聚合物和纯NFP的基准镨线以及一组校准共混物 (即,由纯聚合物和NFP在已知的NFP w"下制备)的i普线来对组合物进 行测定。分析该谦线以测定一组随改性剂含量的增加强度单调增加或降 低的一个或多个判断共振或共振群。将相应的峰积分并计算它们随NFP 含量(wt%)对总积分的比例贡献以产生一组标定曲线。使用这些标定曲 线开发化学统计学模型以提供计算改性剂含量的方法。i^择判断共振的 数目以允许该模型来预计在校准范围内精度为lwty。或更高的NFP含量。对 于化学统计学和如何开发化学统计学模型的概述,参见Richard Kramer 的Chemometric Techniques for Quantitative Analysis ( Marcel Dekker,1998 )。然后对未知浓度的共混物进行与对校准物使用的相同 HTS-CNMR程序并根据该模型分析结果以测定NFP wt%。

典型的HTS-CNMR程序如下。在l, 1, 2, 2-四氯乙烷-^中制备样品, 其中添加乙酰丙酮合铬[Cr(acac)3]作为松弛剂以加速数据釆集。原料

溶剂中Cr(acac)3浓度约为15tng/ml。样品浓度为10-15wt%。在Varian UnityPlus 500上使用10mm宽带探针在120X:下累积15, OOO个瞬态的自 由感应衰变。用90。碳激发脉沖和反相栅WALTZ-16质子脱偶合获得镨 线。使用约1秒的采集时间和3. 5秒的再循环延迟以允许定量积分。可 以调节溶剂选择和样品浓度来适应不同的溶解度和使基于共混物特定 组成的光镨干扰减小到最低。用于CNMR技术的概述,参见Carbon-13 画R Spectroscopy: High—Resolution Methods and Applications in Organic Chemistry and Biochemistry,第三版,Eberhard Breitmaier 和Wolfgang Voelter (VCH, 1990 )。

实施例

参考以下实施例和表格可以更好地理解本发明,但不意在对本发 明进行限制。用于这些实施例的聚合物和NFP在表1和2中进行了描述。 样品制备方法

通过将所需的组合物共混,接着压塑或注塑制备样品。 共混

使用Brabender将本发明的组分共混。程序包括:在加热的 C.W. Brabender Instruments Plasticorder中将聚合物粒料与增塑剂混 合,以获得具有所需增塑剂浓度的均匀熔体。该Brabender安装了 Prep-Mixer头(约200cW体积)和辊式叶片。操作温度在聚合物的熔点 之上,通常在180 - 200'C的范围内。聚合物首先在Brabender中在60RPM 下熔融。然后,在混合的同时,緩慢添加增塑剂,以防止在熔融聚合物 中汇集。然后在氮气吹扫下,将共混物在60RPM下混合5分钟。打开 Brabender,从混合头和叶片中尽可能快地排出熔体,并使之固化。对于 后来进行注塑的那些共混物,采用铡断机将由Brabender获得的物料碎片 切割成更小的碎片,然后采用WUey Mill研磨成甚至更小的碎片。

压塑

以下是典型压塑规程的说明。将所要模制的材料在350下(177。C ) 下在没有压缩载荷的情况下预热5分钟。然后施加25吨压缩载荷并保持

6分钟,然后根据ASTM D4703-03在15'C/min下开始控制冷却。 注塑

按照ASTM D4101采用Nissei (20吨)注塑设备模制ASTM系列拉伸 试条、挠曲试条和沖击圆盘,其中具有以下偏差:ASTM D638 IV型拉 伸试条和ASTM D790挠曲试条采用40。C的模塑温度和30秒的注塑时间 来模制。

实施例1-16

增塑丙烯塑性体1和2的压塑部件性能在表3、 4和5中示出。 实施例16-61

由聚丙烯(HPP、 mPP或ICP)、丙烯塑性体和增塑剂构成的组合物 的压塑部件性能在表6、 7、 8、 9和10中示出。

三组分组合物在设计最终产品中带来较大的柔韧性。如表7-l0所 示,通过改变组合物,可以配制具有各种拉伸强度、刚性、上限工作 温度和拉伸形变值同时维持相同硬度的共混物。可以选择性能的组合 以达到特定的终端使用要求。

实施例62-65

表ll给出用SpectraSyn IO增塑的从HPP为主的HPP/丙烯塑性体1 共混物的注塑部件性能。提高增塑剂含量,增加该共混物的柔韧性和 改进了该共混物的低温沖击。

实施例66-68

表12比较了具有60°/。的SpectraSyn 10、 Sunpar 150和Sunpar 2280 的丙烯塑性体l的性能。表l.实施例中使用的丙烯聚合物

table see original document page 90

表2.实施例中使用的NFP和它们的性能

table see original document page 91

表4.实施例9-13的压塑部件性能

table see original document page 92

表5.实施例14-16的压塑部件性能

table see original document page 93

表6.实施例17-21的压塑部件性能
table see original document page 94

表7.实施例22-31的压塑部件性能

实施例 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

金属茂pp 28.3 20.0 36.7 20.0 53.3 45.0 28.3 70-0 45.0 20.0

丙烯塑性体1 28,3 70.0 36.7 20.0 28.3 45.0 53.3 20.0 20.0 45.0

SpectraSyn 10 43.3 10.0 26,7 60.0 18.3 10.0 18.3 10.0 35.0 35.0

熔体流动速率 130.0 5.4 26.0 866.0 19.1 8.4 12.8 13.6 944 47.8

(dg/min)

肖氏A硬度 73 70 85 51 86 87 74 86 84 55

拉伸性能

拉伸强度(MPa) 6.3 15,9 13.5 1.4 15.3 19.6 15.5 21.0 8.6 8.3

断裂应变(W 809 1561 1164 174 747 1177 1415 205 303 1377

10%模量(MPa ) 1.5 1.1 4.1 0.4 10.0 7.8 2.0 20.3 5.1 0.5

50%模量(MPa) 2.8 2.2 6.0 U 11.9 9.6 3.4 17.5 7.4 1.2

100%模量(MPa) 3.3 2.6 6.6 1.4 11.6 9.9 4.2 16.4 8.0 1.6

300%才莫量(MPa) 4.4 4.2 7.7 - 11.9 10.8 6.2 - 7.0 2.6

挠曲性能

1%正割模量 4402 2736 13390 753 42007 31784 5014 91017 17116 1416

(psi)

在200克载荷下 88.8 48.2 130 47.1 144.2 140.8 54.5 148.3 137.8 43.7

的维卡软化温度

(x:)

冲击性能

在-18iC的缺口艾佐德- - - - 3.60 15.30 - 0.72 2.30 -

在-40X:下的缺口 - 0.62 12.54 - 1.72 1.99 15.14 Q.46 1,64 -

艾佐德(fWb/in)

弹性

奉50%应变下的 92.4 69.9 90.8 92.6 97.8 95.0 83.4 100.0 97.2 79.9

栽荷损失(%)

永久形变(%) 27.7 12.5 30.3 25.3 59.2 37.4 23.0 57.8 39.1 16.6

表8.实施例32-41的压塑部件性能

table see original document page 96

表9.实施例42-51的压塑部件性能

table see original document page 97

table see original document page 98

表ll.实施例62-65的注塑部件性能

table see original document page 99

table see original document page 100

本文描述的所有文件,包括任何优先权文件和/或试验程序都在与 本文一致的程度下引入供参考。从上述概述和特定的实施方案可以明 白,虽然已经说明并描述了本发明的形式,但是不脱离本发明精神和 范围的情况下可以作出各种修改。因此,不希望本发明由此受到限制。

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